[發明專利]OsBICs基因在調控植物株高、開花時間中的應用

有效

• 申請號: 201810972260.3
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN109096380B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 劉軍;李聰;趙濤;李宏宇;劉斌
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院作物科學研究所
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/46
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君;黃爽

本發明公開了OsBICs基因在調控植物株高、開花時間中的應用，所述OsBICs基因包括水稻基因OsBIC1、OsBIC2。它們所編碼蛋白質的氨基酸序列分別如SEQ ID NO:2、4所示。本發明首次克隆獲得了水稻基因OsBIC1、OsBIC2，并對其功能進行了研究，發現OsBIC1、OsBIC2在水稻光周期反應中作用明顯，與擬南芥BICs特點相似，均能夠延遲開花和藍光特異性促進葉鞘的伸長。

技術領域

本發明屬于植物基因工程技術領域，具體地說，涉及OsBICs基因在調控植物株高、開花時間中的應用。

背景技術

水稻為禾本科單子葉C3模式植物，是重要的糧食作物，占全世界糧食產量的21％。據推測，到2030年，為了滿足日益增長的人口糧食需求，水稻產量需增加40％才能夠滿足人口需要。如何提高作物單產，已經成為育種家亟需解決的問題。因此，水稻一直是育種、遺傳學、分子生物學研究的主要材料。水稻的產量構成性狀復雜，開花(也叫抽穗期)和株高是農作物的兩個重要的農藝性狀，已成為提高水稻產量的一個極具潛力的研究方向。水稻抽穗期受到多種環境因子的影響，如日照長度(光周期)、溫度、營養和水分等。光周期調控開花的分子機制已經基本被闡明，這可能是因為在季節變化過程中，日照長度比其它環境因子更容易被掌控。通過調控植株光周期反應和株高可增加水稻的適應性、抗倒伏能力，從而增加產量。研究表明，隱花色素(cryptochrome)對植物的光周期反應非常重要。

隱花色素是一種普遍存在于動物、植物、微生物中的藍光受體，它能接受藍光信號、誘導下游基因進行信號轉導，從而引起相關的生理反應。植物中隱花色素的主要作用是參與植物的光形態建成和光周期介導的開花反應。對植物中隱花色素功能的解析主要來自對模式植物擬南芥的研究。擬南芥中有三種隱花色素：AtCRY1、AtCRY2和AtCRY3，其中AtCRY1和AtCRY2具有光解酶活性參與光信號反應，在水稻中，隱花色素也具有同樣的作用，OsCRY1a、OsCRY1b、OsCRY2分別過表達都會導致水稻葉鞘變短。最新研究表明，在擬南芥中存在兩個小蛋白AtBIC1和AtBIC2，可與CRY2在藍光條件下特異性互作，并在葉鞘和開花中與CRY2呈現相反的表型。AtBIC1和AtBIC2過表達可導致擬南芥開花延遲和藍光特異下胚軸伸長。

發明內容

本發明的目的是提供OsBICs基因在調控植物株高、開花時間中的應用。

為了實現本發明目的，本發明提供OsBICs基因在調控植物株高中的應用，所述OsBICs基因包括水稻基因OsBIC1、OsBIC2。

其中，OsBIC1基因編碼的蛋白質為如下(a)或(b)：

(a)由SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列組成的蛋白質；

(b)SEQ ID NO:2所示序列經取代、缺失或添加一個或幾個氨基酸且具有同等功能的由(a)衍生的蛋白質；

OsBIC2基因編碼的蛋白質為如下(c)或(d)。

(c)由SEQ ID NO:4所示的氨基酸序列組成的蛋白質；

(d)SEQ ID NO:4所示序列經取代、缺失或添加一個或幾個氨基酸且具有同等功能的由(c)衍生的蛋白質。

水稻基因OsBIC1、OsBIC2的cDNA序列分別如SEQ ID NO:1、3所示。

前述的應用，所述調控是指使植物株高變高。所述應用包括：

1)使植物包含OsBIC1基因和/或OsBIC2基因；或者，

2)使植物過表達OsBIC1基因和/或OsBIC2基因。

本發明所述植物為單子葉植物或雙子葉植物，優選為水稻或擬南芥。