[發明專利]一種水稻根系伸長控制基因OsKSR7及編碼的蛋白質

有效

• 申請號: 201811523310.6
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN109628462B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 朱世華;丁沃娜;史俊穎;鄭文娟;朱俊兆;林靜霞
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C07K14/415
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理有限公司 33226
• 代理人: 程曉明

本發明公開了一種水稻根系伸長控制基因OsKSR7及編碼的蛋白質，該蛋白的編碼基因如序列表SEQ ID NO：1所示的堿基序列，該蛋白的氨基酸序列如序列表SEQ ID NO：2所示，是一個轉運蛋白，與根系伸長相關；該堿基序列若發生突變，如編碼區DNA的206位的胸腺嘧啶被腺嘌呤取代，編碼的氨基酸序列的25位色氨酸突變為精氨酸，這樣該蛋白就抑制根系的伸長，具體在植株表現為主根、不定根和側根都變短。該蛋白及其編碼基因的應用，可以為水稻的根系改良和雜交育種或轉基因植物的開發創造條件。

技術領域

本發明涉及水稻生長發育，具體涉及一種水稻根系伸長控制基因OsKSR7及編碼的蛋白質。

背景技術

水稻根系構型為須根系，能不斷地從莖節最靠近中柱維管的分生區細胞發生不定根，最后由數量眾多的不定根及其側根構成了它的根系結構。根系作為水稻生長發育必 不可少的器官,間接地決定著水稻地上部產量、品質、抗逆及廣適性等諸多農藝性狀的 表現。根系伸長的主要細胞學基礎之一是根尖分生組織的細胞分裂，根尖分生組織功能 或結構的缺陷會導致短根發生。根系的伸長另外一個主要細胞學基礎是根尖伸長區細胞 的伸長，這與細胞壁形成、纖維素的合成和微管組織形成等相關。盡管根長對植物產量 和抗性有重要的作用，但水稻根系因不能被人們直接收獲食用故根系性狀不被重視,人 們對水稻根系性狀的認識深度與廣度遠不及對于地上部產量與品質性狀,其基礎理論 與應用研究嚴重滯后。因此，重點挖掘控制水稻根長的基因，分離、克隆一系列控制根 長的基因便于定向改良水稻根系性狀，如授權公告號為CN102161985的發明專利，就公 開了與水稻根系生長有關的基因KSR1,該基因KSRI及編碼的蛋白質有些堿基和氨基酸發 生突變，水稻根系表現為短根系。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種水稻根系伸長控制基因OsKSR7及編碼的蛋 白質，該蛋白是轉運蛋白，在氨基酸取代或缺失等情況下，能抑制水稻根系的伸長，使水稻出現短根系現象，可以為水稻的根系改良和雜交育種或轉基因植物的開發創造條 件。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種水稻根系伸長控制基因OsKSR7，該 控制基因OsKSR7的核苷酸序列如序列表中SEQ ID NO：1所示。

上述水稻根系伸長控制基因OsKSR7所編碼的蛋白質，其氨基酸序列如序列表中SEQ ID NO：2所示。控制基因OsKSR7序列由7681個堿基組成，自5端第134-136位為起始密碼子，其編碼的蛋白質由793個氨基酸組成，為轉運蛋白。

水稻根系伸長控制基因OsKSR7所示的DNA序列中206位的胸腺嘧啶(T)被腺嘌呤(A) 取代，水稻根系伸長控制基因OsKSR7突變為短根系突變基因-OsKSR7突變體。

水稻根系伸長控制基因OsKSR7所編碼的蛋白質所示的氨基酸序列中25位色氨酸(Trp) 突變為精氨酸(Arg)，水稻根系表達為短根系。

該OsKSR7可人工合成，也可先合成其編碼基因，再進行生物表達得到。

與現有技術相比，本發明的優點在于一種水稻根系伸長控制基因OsKSR7及編碼的蛋白質，該蛋白的編碼基因如序列表SEQ ID NO：1所示的堿基序列，該蛋白的氨基酸 序列如序列表SEQ ID NO：2所示，是一個轉運蛋白，與根系伸長相關；該堿基序列若 發生突變，如206位的胸腺嘧啶(T)被腺嘌呤(A)取代，編碼的氨基酸序列的25位色 氨酸(Trp)突變為精氨酸(Arg)，這樣該蛋白就抑制根系的伸長，具體在植株表現為 主根、不定根和側根都變短。該蛋白及其編碼基因的應用，可以為水稻的根系改良和雜 交育種或轉基因植物的開發創造條件。

附圖說明

圖1是野生型(WT)和Osksr7突變體正常水培7天的表型比較；