[發(fā)明專利]ER1-MAPK-DST分子模塊及其在植物穗粒數(shù)改良中的應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010588759.1
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN113832177B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林鴻宣;郭韜;盧紫琦;單軍祥;葉汪薇
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心
• 主分類號: C12N15/82
• 分類號: C12N15/82;C12N15/54;C12N15/53;A01H5/10;A01H5/00;A01H6/46
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 陳靜

1.一種調(diào)節(jié)植物籽粒性狀和細胞分裂素水平的方法，所述植物為水稻，所述方法包括：

調(diào)節(jié)植物中ER1的表達或活性；或調(diào)節(jié)植物中ER1-MAPK-DST信號通路；所述ER1的多肽的氨基酸序列如SEQ?ID?NO:?4所示；

所述調(diào)節(jié)植物籽粒性狀和細胞分裂素水平選自：(a)下調(diào)ER1的表達或活性，從而增加植物的籽粒數(shù)，減小粒長，增加粒寬和提高細胞分裂素水平；或(b)下調(diào)ER1-MAPK-DST信號通路，從而增加植物的籽粒數(shù)，減小粒長，增加粒寬和提高細胞分裂素水平。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，下調(diào)ER1的表達或活性包括：在植物中敲除或沉默ER1的編碼基因，或抑制ER1的活性。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法包括：以特異性干擾ER1的編碼基因表達的干擾分子來沉默ER1，以CRISPR系統(tǒng)進行基因編輯從而敲除ER1的編碼基因，以同源重組的方法敲除ER1編碼基因，或在含有ER1的植物中將ER1進行功能喪失性突變。

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述的ER1功能喪失性突變?yōu)樵贓R1蛋白編碼基因第140～141位之間被插入堿基。

5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述MAPK作用于DST的88位、103位、112位或274位蘇氨酸，從而促進DST磷酸化。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，下調(diào)ER1-MAPK-DST信號通路包括：下調(diào)ER1的表達或活性，從而減弱MAPK的磷酸化、減弱DST磷酸化。

7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在減弱DST磷酸化后，還包括減弱CKX2的轉(zhuǎn)錄活性。

8.如權(quán)利要求1～7任一所述的方法，其特征在于，所述的ER1-MAPK-DST信號通路中，所述MAPK包括MKKK10-MKK4-MPK6級聯(lián)信號通路。

9.?一種ER1或包含其的ER1-MAPK-DST信號通路的調(diào)節(jié)劑的用途，用于調(diào)節(jié)植物籽粒性狀和細胞分裂素水平；所述植物為水稻；所述ER1的多肽的氨基酸序列如SEQ?ID?NO:?4所示；所述的調(diào)節(jié)劑為下調(diào)劑；

其中，所述的ER1下調(diào)劑用于增加植物的籽粒數(shù)，減小粒長，增加粒寬和提高細胞分裂素水平，所述ER1下調(diào)劑選自：敲除或沉默ER1的試劑或抑制ER1活性的試劑；

其中，所述的ER1-MAPK-DST信號通路的下調(diào)劑用于增加植物的籽粒數(shù)，減小粒長，增加粒寬和提高細胞分裂素水平，所述的ER1-MAPK-DST信號通路下調(diào)劑選自：所述ER1下調(diào)劑或MAPK磷酸化弱化劑。

10.如權(quán)利要求9所述的用途，其特征在于，所述的ER1下調(diào)劑包括：特異性干擾ER1的編碼基因表達的干擾分子；或針對ER1的CRISPR基因編輯試劑、同源重組試劑或定點突變試劑，所述試劑將ER1進行功能喪失性突變。

11.如權(quán)利要求9～10任一所述的用途，其特征在于，所述的ER1-MAPK-DST信號通路中，所述MAPK包括MKKK10-MKK4-MPK6級聯(lián)信號通路。

12.如權(quán)利要求9所述的用途，其特征在于，所述的ER1功能喪失性突變?yōu)樵贓R1蛋白編碼基因第140～141位之間被插入堿基。