[發明專利]水稻穗型調控基因SDP1及其應用

有效

• 申請號: 202110237715.9
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN112725359B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 汪得凱;孫宗修;傅亞萍;裘霖琳;劉竅
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C07K14/415;C12N15/84;C12N1/21;A01H5/02;A01H6/46;A01H1/04;A01H1/02
• 代理公司: 北京融智邦達知識產權代理事務所(普通合伙) 11885
• 代理人: 吳強

本發明涉及植物基因工程領域，具體而言，涉及一種水稻穗型調控基因SDP1及其應用。本發明采用圖位克隆結合T?DNA標簽的方法克隆得到調控水稻穗發育的基因SDP1，其具有如SEQ ID NO：1所示的DNA序列；并通過突變體表型分析及過量表達分析證明了SDP1基因在調控水稻穗型的重要作用。SDP1基因的克隆不僅豐富了水稻穗型調控的分子機理研究，在也為水稻穗型遺傳改良提供了新的基因資源，為水稻分子設計育種提供了新的種質資源。在水稻中過量表達SDP1可以培育直立密穗水稻品種，為拓寬現有的直立穗型品種的遺傳基礎提供了新的思路和途徑。

技術領域

本發明涉及植物基因工程領域，具體而言，涉及一種水稻穗型調控基因SDP1及其應用。

背景技術

水稻是我國乃至世界上的重要糧食作物，全世界超過一半人口以稻米為主食，水稻生產在我國的糧食安全中占有極為重要的地位，穗型直接影響水稻最終產量，是水稻育種最受關注的性狀之一。水稻的穗長和著粒密度是影響產量的重要因素，因此，闡明穗發育的遺傳基礎和分子調控機理有助于改良水稻的穗型和產量。穗型直接影響水稻最終產量，是水稻育種最受關注的性狀之一，水稻穗型主要由初級和次級枝梗的形態、數量和長度決定，對水稻穗型的研究很大程度集中于對穗分枝(panicle branching)的數量和狀態的研究。綜觀世界范圍內水稻產量不斷增加的過程，從第一次“綠色革命”——矮化育種到上世紀90年代初日本、國際水稻研究所(IRRI)、中國相繼開展的“新株型”育種(超級稻育種)、北方粳稻直立穗(DEP1基因)的育種應用，到近年來受廣泛關注的理想株型基因-IPA1/SPL14的遺傳應用，都與水稻株型和穗型的遺傳改良密切相關。

隨著水稻基因組測序計劃的全面完成和功能基因組學的全面實施，為研究水稻穗型形成的分子機理提供了良好的基礎。為實現在現有產量水平上實現單產水平的進一步突破，充分挖掘作物產量遺傳潛力，對穗型形成的分子機理進行遺傳解析具有重要的理論意義和應用價值。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本公開涵蓋以下實施方案：

分離的核酸，其核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。

如上所述核酸表達得到的分離的蛋白質。

重組DNA構建體，包含可操作地連接到至少一個異源調控序列的如上所述的核酸。

宿主細胞，其含有如上所述的核酸，或如上所述的蛋白質，或被如上所述的重組DNA構建體所轉化。

生產轉基因稻的方法，包括將如上所述的重組DNA構建體引入稻屬植物；

其中所述核酸在稻中的表達調節稻穗發育及穗型功能。

如上所述的方法產生的轉基因稻屬植物用于產生水稻繁殖材料的用途，其中繁殖材料適宜于有性繁殖、植物性繁殖或可再生的細胞的組織培養。

本發明sdp1突變體是從野生型水稻日本晴T-DNA插入突變體庫中篩選到的，突變體穗軸和枝梗縮短,著粒密度變大，穗直立，命名為sdp1(short and dense panicle1)，遺傳分析表明，該突變為不完全顯性單基因遺傳。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為實施例1中sdp1突變體的表型；圖A和圖B分別是野生型日本晴、雜合體和純合突變體的株型和穗型，WT為野生型日本晴，WT/sdp1為突變雜合體，sdp1/sdp1為突變純合體。