[發(fā)明專利]一種水稻顯性雄性不育基因SDGMS及其應用

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202310352875.7
• 申請日: 2023-04-04
• 公開（公告）號: CN116286871A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設計）人: 楊亞春;楊劍波;李浩;丁勇
• 申請（專利權）人: 安徽省農(nóng)業(yè)科學院水稻研究所
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/84;C12N5/10;C07K14/415;A01H5/00;A01H6/46
• 代理公司: 北京律譜知識產(chǎn)權代理有限公司 11457
• 代理人: 黃云鐸

本發(fā)明涉及植物不育相關基因，特別涉及一個來源于水稻、與顯性雄性不育相關的基因及其編碼蛋白在創(chuàng)制水稻顯性雄性不育系中的應用。本發(fā)明提供了一種水稻顯性雄性不育基因SDGMS及其應用。水稻顯性雄性不育相關基因SDGMS可用于創(chuàng)制新顯性雄性不育系，加強水稻雜種優(yōu)勢利用。水稻顯性雄性不育相關基因SDGMS的超量表達轉基因植株株系T0代就表現(xiàn)為花粉敗育或無花粉，表明超量表達該基因的轉基因植株能夠獲得新的不育材料。顯性雄性不育系的創(chuàng)制能推動輪回選擇育種方法的廣泛應用,豐富新選育品種的遺傳多樣性,改善水稻品種單一化問題。該基因為水稻顯性雄性不育系的創(chuàng)制及輪回育種方法的推廣提供了一條重要途徑。

技術領域

本發(fā)明涉及植物顯性雄性不育相關基因，特別涉及一個來源于水稻的與顯性雄性不育相關的基因及其在創(chuàng)制顯性雄性不育系中的應用。

背景技術

水稻作為我國的主要糧食作物，對國家糧食安全至關重要。水稻品種(種子)是水稻生產(chǎn)的源頭，其優(yōu)劣關乎水稻產(chǎn)業(yè)的安全。如何拓寬水稻的遺傳背景，創(chuàng)制不同背景的新材料是當務之急。輪回選擇育種，通過聚合優(yōu)良基因及性狀，獲得優(yōu)異群體。

輪回選擇是作物群體改良中一種提高了的混合選擇方法，顯性雄性核不育促進了該方法的應用。大量的有利基因導入顯性雄性核不育材料構建異交選擇群體，其雜交種用于構建輪回選擇群體，后代分離出的可育株(含有利基因)可直接用于優(yōu)異種質資源的選擇。該方法有利于輪回選擇群體內的異交，打破基因連鎖，加快有利基因的重組聚合，提升育種效率，成功的典范如小麥的太谷顯性雄性核不育基因的應用(鄧景揚等，1980)。

水稻雄性不育材料的研究一直都廣受關注，其中水稻隱性雄性不育的研究較為深入，而水稻顯性雄性不育的研究報道較少，究其原因可能是水稻顯性雄性不育資源較少。水稻顯性雄性核不育作為中間材料可用于水稻輪回選擇。水稻顯性雄性核不育作為一種重要的雄性不育形式，對其不育基因的克隆和功能分析，不僅能解析水稻顯性雄性核不育形成的遺傳機理，進一步完善水稻雄性不育遺傳機制，同時也為水稻顯性雄性核不育的應用提供了基因資源和理論依據(jù)。無論從豐富水稻育性資源，還是提升育種效率，對水稻顯性雄性核不育基因的研究都顯得重要而迫切。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于從水稻中分離一個包含該功能蛋白基因SDGMS完整編碼區(qū)段的DNA序列，利用這個基因創(chuàng)制顯性雄性不育系，實現(xiàn)該基因在水稻輪回選擇育種中的應用。

本發(fā)明的第一目的在于精細定位、克隆和應用一種具有創(chuàng)制顯性雄性不育系的基因片段SDGMS。其中，所述SDGMS基因是下列核苷酸序列之一：

1)序列表SEQ?ID?NO:1所示的DNA序列；或

2)SEQ?ID?NO:1所示的DNA序列的編碼區(qū)序列，其序列如序列表SEQ?ID?NO:2所示，SEQ?ID?NO:2所示序列用于對SDGMS功能蛋白進行編碼、SEQ?ID?NO:1所示的DNA序列編碼的蛋白質，其序列如序列表SEQ?ID?NO:3所示；或

3)1)和2)所包含的亞片段。

本發(fā)明的第二目的在于提供水稻顯性雄性不育相關基因SDGMS編碼的蛋白，如SEQID?NO:2所示的氨基酸序列。

本發(fā)明的第三目的在于提供顯性雄性不育相關基因SDGMS在培育水稻顯性雄性不育系中的應用。

所述培育水稻顯性雄性不育系可采用如下方法：

構建水稻顯性雄性不育相關基因SDGMS的超表達載體，并將其轉化到水稻，篩選得到顯性雄性不育的轉基因水稻。

所述的超表達載體為Ti類質粒載體，優(yōu)選為Super1300。

所述轉化可采用農(nóng)桿菌介導轉化法、基因槍介導轉化法，優(yōu)選農(nóng)桿菌介導轉化方法。