[發明專利]水稻銅低積累突變體lc1的突變基因OsCOPT7及其應用

有效

• 申請號: 202010902374.8
• 申請日: 2020-09-01
• 公開（公告）號: CN111961676B9
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 陳銘學;關美艷;牟仁祥;曹趙云;朱智偉
• 申請（專利權）人: 中國水稻研究所
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C07K14/415;C12N15/82;A01H5/10;A01H6/46
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林松海

本發明公開了一種水稻銅低積累突變體lc1的突變基因OsCOPT7及其應用。水稻銅低積累突變體lc1的突變基因OsCOPT7，野生OsCOPT7基因的編碼區發生堿基突變，即ATG下游第344個堿基由G突變為A，即編碼區第115個密碼子由GGG變為GAG，致使蛋白序列中第115位氨基酸由甘氨酸（Gly/G）突變為谷氨酸（Glu/E）。所述的突變基因OsCOPT7的編碼核苷酸序列如SEQ?ID?No.1所示，編碼氨基酸序列如SEQ?ID?No.2所示。突變體lc1的水稻籽粒中銅含量顯著低于野生型水稻籽粒的銅含量。所述突變體的應用，包括轉基因、雜交、回交或無性繁殖中的一種或者多種；所述的突變基因OsCOPT7的應用，使水稻包含所述的突變基因OsCOPT7，或使水稻包含所述的突變基因OsCOPT7的編碼氨基酸。

技術領域

本發明屬于作物遺傳育種領域，具體涉及了一種水稻銅低積累突變體lc1的突變基因OsCOPT7及其應用。

背景技術

銅（Copper，Cu）是我國耕地土壤重金屬污染主要元素之一。許多研究表明，銅過量積累抑制植株的生長，并影響相關生理過程。另外，銅作為輔酶因子參與多種生化反應過程，在人體內以銅藍蛋白和銅酶的形式存在，是生命健康所必須的微量元素。而適量的銅攝入是對居民身體健康至關重要。稻米是我國居民主要糧食，培育適用于銅污染土壤的銅低積累水稻品種意義重大。由于水稻不同品種間的銅積累能力差異明顯，通過選擇籽粒中銅低積累的水稻品種種植，是一種經濟有效的途徑。

水稻籽粒中銅含量受根系對銅的吸收、轉運和再分配過程的影響，且這一過程受遺傳控制。近些年，一些參與水稻銅吸收、轉運和韌皮部轉運的基因和轉運蛋白已陸續被發現。銅元素進入植物根系后，主要由重金屬ATP酶（P_1B-ATPase，HMA）家族轉運蛋白參與其轉運過程，在水稻中對應為轉運蛋白OsHMA4-9。另外鐵轉運蛋白OsYSL1和OsYSL3、鋅轉運蛋白OsZIP2和OsZIP4等基因可能也參與植物對銅的轉運過程。而定位于韌皮部的OsYSL16，可通過轉運Cu-NA參與銅的再分配過程。CTR類高親和銅轉運蛋白（COPT）是與水稻根系對銅的吸收過程的主要參與者，然而目前少有水稻COPT家族基因及蛋白功能的研究被報道，也沒有通過針對OsCOPT家族成員基因突變而獲得籽粒中銅低積累的突變體。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的是提供水稻銅低積累突變體lc1的突變基因OsCOPT7及其應用。

一種水稻銅低積累突變體lc1的突變基因OsCOPT7，野生OsCOPT7基因的編碼區發生堿基突變，即ATG下游第344個堿基由G突變為A，對應為編碼區第115個密碼子由GGG變為GAG，編碼核苷酸序列如SEQ ID No.1所示；所述的水稻銅低積累突變體lc1的籽粒中銅積累量顯著降低至野生型的20%以下。

所述的水稻籽粒低銅積累突變體lc1的突變基因OsCOPT7，所述的突變基因OsCOPT7的編碼氨基酸序列如SEQ ID No.2所示，野生型OsCOPT7蛋白序列中第115位氨基酸由甘氨酸突變為谷氨酸。