[發明專利]一種普通野生稻芽期耐冷相關編碼基因及其應用

有效

• 申請號: 201910252718.2
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN110093353B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 潘英華;梁云濤;徐志健;陳達慶
• 申請（專利權）人: 廣西壯族自治區農業科學院
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/46
• 代理公司: 廣西匯佳知識產權代理事務所(普通合伙) 45125
• 代理人: 滕藝瓊

本發明公開了一種普通野生稻芽期耐冷相關編碼基因，所述普通野生稻芽期耐冷相關編碼基因名稱為WRCT?1，所述普通野生稻芽期耐冷相關編碼基因WRCT?1在調控水稻在遭遇低溫下的發芽率中的應用，或在培育芽期耐冷的轉基因水稻中的應用。本發明首次鑒定了與普通野生稻芽期耐冷相關基因WRCT?1，普通野生稻芽期耐冷相關基因WRCT?1在功能增強或表達量上升的條件下水稻芽期具備耐冷特性，證明普通野生稻芽期耐冷相關基因蛋白或其蛋白在控制水稻芽期耐冷中發揮重要作用。

技術領域

本發明涉及基因工程技術領域，特別涉及一種普通野生稻芽期耐冷相關編碼基因及其應用。

背景技術

水稻是人類最重要的糧食作物之一，世界上以稻米為主食的人口約占50％。亞洲地區對稻米的需求量逐年增加，由于經濟快速發展、人口壓力增大、工業用地劇增、耕地面積減少，水稻生產面臨巨大的壓力。因此持續提高和挖掘水稻的高產潛力，是科學家們的主要研究方向。水稻芽期耐冷與品質、產量有著密切的關系。

低溫是影響水稻產量的一個重要限制因子，水稻在芽期對低溫敏感，粳稻和秈稻分別在15℃和18℃以下就發生冷害。水稻在芽期遭受冷害，會引起水稻種子萌發受到阻礙，生長點停止生長，長期的低溫會導致種子的死亡，高緯度和高海拔地區播種期溫度，使得許多品種的推廣都受到了限制。

野生稻在復雜的自然環境中生長，蘊含著大量優異基因，在廣西桂林北部生長的野生稻，能夠在零下溫度正常越冬、發芽、生長，蘊含著大量耐冷基因。近年來，使用分子生物學方法克隆水稻芽期耐冷基因成為研究的熱點，克隆的野生稻芽期耐冷基因對水稻抗逆性改良有著重要的理論和現實指導意義。

水稻耐冷機制尚未得到深入和系統研究，前人通過正向克隆獲得4個基因，分別是qLTG3-1，COLD1，LTG1,LTT7,ctb1，CTB4a，4個耐冷基因廣泛參與了信號轉導的過程。Fujino克隆了其中一個QTL?qLTG3-1，該基因在胚中表達，編碼一個未知蛋白；Liu等利用強耐冷材料IL112和冷敏感材料桂朝2號進行雜交，在后代群體中定位了7個耐冷QTL，結合表達譜分析，獲得了一個耐冷基因LTT7基因編碼伸展類蛋白，與播種后低溫下植株鮮重相關，誘導CBF類基因的表達來提高水稻的耐冷性；Lu等從耐冷的粳稻中克隆了耐冷基因LTG1，LTG1編碼酪蛋白激酶，參與IAA的合成與調控，與低溫下生長速率，抽穗期，產量相關(Lu,2014)；Ma等克隆了重要耐冷基因COLD1，COLD1與G蛋白α亞基RGA互作，激活Ca²⁺通道，而后增強G蛋白GTP酶活性，觸發下游耐寒防御反應，而后加速G-蛋白GTP酶活性以平衡G-蛋白動態活性；Chen等揭示了水稻MADS-box家族轉錄因子OsMADS57協同其互作蛋白OsTB1，參與調控水稻的低溫耐受性。

當今水稻耐冷育種的主要問題是可應用的耐冷基因太少，如何突破瓶頸應用新的耐冷基因顯得尤為關鍵。廣西普通野生稻中蘊藏著豐富的基因，挖掘普通野生稻的有利基因，從野生稻中發掘并鑒定耐冷新資源，深入探究調控耐冷的分子機制，將有助于水稻育種家在育種過程中為分子設計育種改良水稻抗逆性提供理論依據，最終實現高效育種。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明針對上述技術問題，發明一種普通野生稻芽期耐冷相關編碼基因及其應用。

為實現上述目的，本發明提供的技術方案如下：

一種普通野生稻芽期耐冷相關編碼基因，名稱為WRCT-1，來源于稻屬普通野生稻(Oryzarufipogon?Griff.)的Y12株系的DNA序列。

其中，所述普通野生稻芽期耐冷相關編碼基因WRCT-1為a)或b)：

a)DNA序列如SEQ?ID?No.1所示的基因序列，由1419個堿基組成；