[發明專利]OsTMT1蛋白質在調控植物產量和/或耐逆性中的應用

在審

• 申請號: 202011286707.5
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN114516904A
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 王柏臣;沈杰;楊漫宇
• 申請（專利權）人: 中國科學院植物研究所
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/82;C12N15/29;C12N15/113;A01H5/10;A01H6/46
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢

本發明公開了OsTMT1蛋白質在調控植物產量和/或耐逆性中的應用。本發明通過構建OsTMT1敲除載體，獲得OsTMT1突變體，并對OsTMT1突變體的產量和耐逆性進行了分析和研究。實驗結果表明：OsTMT1蛋白質可調控植物百粒重、50粒重、粒長、粒寬、粒厚和耐冷性。本發明對改良植物產量、培育耐逆植物品種尤其是耐冷植物品種具有重要價值。

技術領域

本發明屬于生物技術領域，具體涉及OsTMT1蛋白質在調控植物產量和/或耐逆性中的應用。

背景技術

綠色植物通過光合作用能夠將空氣中的二氧化碳吸收，通過一系列固碳反應使其中的C原子能夠以碳水化合物的形式儲存應用，人類依賴植物作為有機碳的最終來源，因此了解植物如何控制碳的同化和長距離運輸十分重要。在高等植物中，糖是在成熟葉片的葉肉細胞中產生的，葉肉細胞被稱為源器官。異養細胞，如根和種子，是庫器官，它們的營養依賴于糖的供應。碳水化合物分配(CP)是植物從源器官向庫器官吸收、運輸和分配糖類的過程，是植物生長發育的基礎，并且這一過程對植物在非生物脅迫和生物脅迫下的耐受性也至關重要，因此了解碳水化合物分配及其基因調控對突破作物產量和抗逆性十分關鍵。

TMT的全稱為液泡膜單糖轉運體Tonoplast Monosaccharide Transporter，水稻中有四個TMT基因，分別是：OsTMT1 Os10g0539900，OsTMT2 Os02g0229400，OsTMT3Os03g0128932，OsTMT4 Os11g0620400。水稻的OsTMT1編碼一個由740個氨基酸組成的蛋白產物，含有12個跨膜螺旋，第6個和第7個中間有一個較大的環，這個環的長度為320個氨基酸殘基，幾乎是原核生物和真核生物中所有已知單糖轉運子的相應結構的4到5倍，在同核細胞同源物中不存在。

水稻作為重要的經濟作物，提高水稻產量對我國糧食供應十分關鍵，同時這也是當下的研究熱點。由于現在對OsTMT蛋白在經濟作物上的研究還十分欠缺，因此，水稻的液泡膜單糖轉運蛋白OsTMT在水稻生長發育過程中起什么作用？對水稻籽粒有什么影響？在面對非生物及生物脅迫時，OsTMT蛋白會起什么作用？這些問題的研究對培育優良水稻品種具有重要的應用價值。

發明內容

本發明的第一個目的是提供OsTMT1蛋白質與OsTMT1蛋白質相關的生物材料的新用途。

本發明提供了OsTMT1蛋白質與OsTMT1蛋白質相關的生物材料在調控植物產量和/或耐逆性中的應用；

所述OsTMT1蛋白質是如下a)或b)或c)或d)所示的蛋白質：

a)由序列表中序列3所示的氨基酸序列組成的蛋白質；

b)在序列表中序列3所示的蛋白質的N端和/或C端連接標簽得到的融合蛋白；

c)將序列表中序列3所示的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且功能相同的蛋白質；

d)與a)-c)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白質；

所述生物材料為下述A1)至A8)中的任一種：

A1)編碼OsTMT1蛋白質的核酸分子；

A2)含有A1)所述核酸分子的表達盒；

A3)含有A1)所述核酸分子的重組載體；

A4)含有A2)所述表達盒的重組載體；

A5)含有A1)所述核酸分子的重組微生物；

A6)含有A2)所述表達盒的重組微生物；

A7)含有A3)所述重組載體的重組微生物；