[發明專利]水稻種子休眠性調控基因OsAnn3及其編碼的蛋白和應用

有效

• 申請號: 201811553959.2
• 申請日: 2018-12-19
• 公開（公告）號: CN109485710B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 沈春修;卻志群;盧其能;李生強;陳剛;劉小林;張進兵;陳麗;黃貴忠
• 申請（專利權）人: 宜春學院
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/82;A01H5/10;A01H6/46
• 代理公司: 北京智為時代知識產權代理事務所(普通合伙) 11498
• 代理人: 王加嶺;楊靜

本發明公開了一種水稻種子休眠性調控基因編碼的蛋白，該蛋白具有SEQ ID No.2所示的氨基酸序列，或者該蛋白具有將SEQ ID No.2所示的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代、缺失或添加后但功能不變的氨基酸序列。本發明還公開了水稻種子休眠性調控基因OsAnn3。本發明還提供了一種提高水稻種子休眠性的方法和調控基因OsAnn3及其編碼蛋白在提高植物種子休眠性中的應用。本發明利用調控基因OsAnn3及其編碼蛋白參與水稻種子休眠調控的特點及CRISPR/Cas9基因編碼的功能，使得水稻中的調控基因OsAnn3活性降低或者失活，從而獲得種子休眠性得到提高的水稻株系，有利于防止水稻收獲前穗發芽。

技術領域

本發明涉及一種水稻種子休眠性調控基因OsAnn3及其編碼的蛋白和應用。

背景技術

種子休眠是植物生長發育中的自然現象，是避免種子在不適宜環境下萌發的一種生理機能。種子休眠受外部環境(光，溫度，濕度)、內部因素(如激素GA，ABA等)以及種子結構(種皮，胚效應)等多因素影響。

生產中，重要禾谷類作物(如水稻、小麥、大麥和玉米等)在種子成熟期如遇高溫高濕時容易引發穗發芽，嚴重影響作物的產量和品質。不同年份穗發芽對水稻生產造成不同程度的危害，據資料統計，我國水稻生產每年因穗發芽造成的損失率達5％以上，某些年份嚴重時甚至達50％。因此，研究解決水稻穗發芽抗性問題對促進水稻生產、確保我國的糧食安全有重大意義。

水稻的穗發芽抗性與種子休眠性密切相關。研究水稻品種的次生休眠特性，發掘出休眠性弱的品種，可以有利于防止自生苗；選擇休眠性強的品種，則有利于防止收獲前穗發芽。

發明內容

本發明的目的在于提供一種水稻種子休眠性調控基因編碼的蛋白及其應用。

本發明提供了一種水稻種子休眠性調控基因編碼的蛋白，該蛋白具有SEQ IDNo.2所示的氨基酸序列，或者該蛋白具有將SEQ ID No.2所示的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代、缺失或添加后但功能不變的氨基酸序列。

在一個實施方案中，該蛋白具有SEQ ID No.2所示的氨基酸序列。

本發明還提供了一種水稻種子休眠性調控基因OsAnn3，該調控基因OsAnn3具有SEQ ID No.1所示的核苷酸序列，或者該調控基因OsAnn3具有編碼SEQ ID No.2所示的氨基酸序列的核苷酸序列。

在一個實施方案中，該調控基因OsAnn3具有SEQ ID No.1所示的核苷酸序列。

另一方面，本發明還提供了一種提高水稻種子休眠性的方法，該方法包括通過CRISPR/Cas9基因編輯系統干擾或敲除上述調控基因OsAnn3，降低或破壞所述調控基因OsAnn3的生物學功能，獲得水稻OsAnn3突變體。

在一個實施方案中，上述方法還包括構建種子休眠性調控基因OsAnn3的編輯載體并導入水稻細胞中，篩選后代，獲得種子休眠性得到提高的水稻株系。

在一個實施方案中，上述方法包括以下步驟：

1)所述調控基因OsAnn3的編輯載體構建:參照CRISPR/Cas9基因編輯技術，選定靶標序列，構建編輯載體；

2)采用農桿菌介導的遺傳轉化方法將所述調控基因OsAnn3的編輯載體轉入水稻中；

3)培養和篩選所述調控基因OsAnn3基因敲除成功的水稻OsAnn3突變體，繁殖所述水稻OsAnn3突變體的水稻突變體。

另一方面，本發明還提供了上述蛋白和上述調控基因OsAnn3在提高植物種子休眠性中的應用。

在一個實施方案中，上述植物為水稻。