[發明專利]一種改良農作物性狀的方法

有效

• 申請號: 201811425663.2
• 申請日: 2018-11-27
• 公開（公告）號: CN109609541B
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 沈志成;張先文;王東芳;鄭挺;林朝陽
• 申請（專利權）人: 杭州瑞豐生物科技有限公司
• 主分類號: C12N15/82
• 分類號: C12N15/82;A01H5/00;A01H5/10;A01H6/46;A01H6/54;A01H6/60
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;李世玉

本發明公開了一種改良農作物性狀的方法，所述方法是向農作物中導入細胞色素P450蛋白編碼基因，實現農作物株高降低、抗病性提高或抗倒伏性提高；所述細胞色素P450蛋白包含SEQ ID NO:1所示氨基酸序列的多肽或SEQ ID NO:1所示氨基酸序列經過1?24個氨基酸殘基的取代、缺失或添加而形成的衍生多肽。通過本技術方案可以降低植物的株高(降低3％?30％)、或者提高植物的抗病性(與非轉基因對照相比病斑減小或者減少5％?80％)，或者提高植物抗倒伏性能(與非轉基因對照相比倒伏率降低10％?80％)。

(一)技術領域

本發明涉及一種降低農作物株高、提高抗病性，或提高抗倒伏性能的方法。

(二)背景技術

株高是指植株根頸部到頂部之間的距離,其中頂部是指主莖頂部。株高決定植物的形態、生物量、抗倒伏性能和產量等方面，是非常關鍵的植物性狀。20世紀60年代到90年代的“綠色革命”得益于半矮稈性狀的應用。株高的半矮化使得植物的收獲指數顯著提高，植株抵抗風雨的能力也顯著增強，進而實現了作物產量的巨大提高(Sasaki A,AshikariM,Ueguchitanaka M,et al.Green revolution:A mutant gibberellin-synthesis genein rice[J].Nature,2002,416(6882):701-702.)。

其中，水稻的半矮稈基因SD1是赤霉素GA20氧化酶基因GA20ox-2。當GA20ox-2基因突變后，則不能合成正常的有生物活性的赤霉素GA4和GA1(M Ashikari etal.Loss-of-function of a rice gibberellin biosynthetic gene,GA20 oxidase(GA20ox-2),ledto the rice'green revolution',Breeding Science,2002,52(2)143-150)。小麥的半矮稈是由于Rht(“reduced height”)基因的功能獲得性突變導致的。Rht基因是一個赤霉素感應信號通路中的轉錄因子。Rht基因突變后導致植株對赤霉素不敏感，植株變矮(Peng J,Richards D E,Hartley N M,et al.|[lsquo]|Green revolution|[rsquo]|genes encodemutant gibberellin response modulators[J].Nature,1999,400(6741):256.)。

“綠色革命”在水稻和小麥上的應用取得了空前的成功，但是目前株高、包括株形方面的調整和優化仍然是提高作物單產的一個重要方向。比如，2004年中國審定的玉米品種“先玉335”，從推出至今十余年，在東華北春玉米區是第一大品種，在黃淮海夏玉米區是第二大品種。這個玉米品種具有高產、脫水快等許多優點，但是存在一個比較大的缺點是不抗倒伏。如果通過基因改良的方法適當降低其株高的話，可以提高其抗倒伏性能，改良該品種的適應性和穩產性。

農作物的病害是另外一個導致農作物產量損失的重要原因。提高抗病能力具有重要的價值。