專利名稱：：與水稻株型和穗粒數(shù)相關(guān)的鋅指蛋白及其編碼基因與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及與水稻株型和穗粒數(shù)相關(guān)的鋅指蛋白及其編碼基因與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：水稻是最早馴化的作物之一，也是世界上最重要的糧食作物之一。在野生稻馴化為栽培稻的過程中，無論是形態(tài)上還是基因組上，均已發(fā)生了深刻的變化(WangXK，SunCQ，CaiHW，ZhangJZ.TheoriginoftheChinesecultivatedrice(0ryzasativaL.)ChineseSciBull,1999，44:295-304;SunCQ，WangXK，LiZC，YoshimuraA.IwataN.Comparisonofthegeneticdiversityofcommonwildrice(0ryzarufipogonGriff.)andcultivatedrice(0.sativaL)usingRFLPmarkers.TheorApplGenet，2001，102:157-162)。野生稻與栽培稻在形態(tài)方面的分化主要表現(xiàn)在由匍匐生長變成直立生長，極易落粒變成不易落粒，散穗變成緊穗，穗粒數(shù)大幅度增加等等，其中生長習(xí)性的轉(zhuǎn)變及穗粒數(shù)增加是最重要，典型的原始型普通野生稻均表現(xiàn)為匍匍生長、穗粒數(shù)少。由匍匐生長轉(zhuǎn)變成直立生長、穗粒數(shù)大幅度增加，是栽培稻進化過程中的關(guān)鍵一步。直立有利于增加栽培稻的種植密度，提高光能利用率，從而獲得更高產(chǎn)量。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供與水稻株型和穗粒數(shù)相關(guān)的鋅指蛋白及其編碼基因與應(yīng)用。本發(fā)明所提供的與水稻株型和穗粒數(shù)相關(guān)的鋅指蛋白，命名為/^o"ratefowt力7，簡稱PR0G1，是如下a)或b)的蛋白a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；b)在序列表中序列2所示的氨基酸序列中經(jīng)過取代和/或缺失和/或添加一個或幾個氨基酸且與水稻株型和穗粒數(shù)相關(guān)的由a)衍生的蛋白質(zhì)。其中，序列表中序列2由161個氨基酸殘基組成，自氨基端第45-74位氨基酸殘基為Cys2-His2鋅指蛋白結(jié)構(gòu)域，第155-161位氨基酸殘基為EAR-like結(jié)構(gòu)域。為了使a)中的PR0Gl便于純化，可在由序列表中序列2所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)的氨基末端或羧基末端連接上如表l所示的標(biāo)簽。<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>上述b)中的PR0G1可人工合成，也可先合成其編碼基因，再進行生物表達得到。上述b)中的PR0G1的編碼基因可通過將序列表中序列3的5'末端第2169-2651位所示的DNA序列中缺失一個或幾個氨基酸殘基的密碼子，和/或進行一個或幾個堿基對的錯義突變，和/或在其5'端和/或3'端連上表1所示的標(biāo)簽的編碼序列得到。編碼所述PR0G1的基因也屬于本發(fā)明的保護范圍。PR0G1基因具體可如1)或2)或3)或4)的基因1)其核苷酸序列是序列表中序列1或3所示的DNA分子；2)其編碼序列是自序列3的5'末端第2169-2651位的DNA分子；3)在嚴(yán)格條件下可與序列表中序列1或3限定的DNA序列雜交且編碼上述與水稻株型和穗粒數(shù)相關(guān)蛋白的DNA分子；4)與l)的基因具有90%以上的同源性，且編碼上述與水稻株型和穗粒數(shù)相關(guān)蛋白的DNA分子。所述步驟3)中的基因，與l)的基因最好有95%以上的同源性。序列表中的序列1由3685個堿基組成，自5'末端第2169-2651位為編碼區(qū)，編碼具有序列表中序列2的氨基酸殘基序列的蛋白質(zhì)，自5'末端第1-2168位為啟動子。序列表中的序列3由833個堿基組成，其編碼基因僅有一個外顯子，編碼序列為自5'端第147-630位堿基，編碼具有序列表中序列2的氨基酸殘基序列的蛋白質(zhì)。自5'端第280-369位堿基編碼Cys2-His2鋅指蛋白結(jié)構(gòu)域，自5'端第610-630位堿基編碼EAR-like結(jié)構(gòu)域。本發(fā)明所述的PR0G1基因啟動子也屬于本發(fā)明的保護范圍。PR0G1基因啟動子，是如下①或②的DNA分子①其核苷酸序列是序列表中序列1自5'末端第1-2168位所示的DNA分子；②在嚴(yán)格條件下可與序列表中序列1自5'末端第1-2168位所示的DNA分子雜交且具有的啟動子功能的DNA分子。上述嚴(yán)格條件可為在6XSSC，0.5。/。SDS的溶液中，在65。C下雜交，然后用2XSSC，0.1%SDS和1XSSC，0.1%SDS各洗膜一次。擴增上述PR0G1基因及PR0G1基因啟動子全長或任一片段的引物對也屬于本發(fā)明的保護范圍。含有上述與水稻株型和穗粒數(shù)相關(guān)蛋白編碼基因及其啟動子的重組載體、轉(zhuǎn)基因細胞系和重組菌也屬于本發(fā)明的保護范圍?？捎矛F(xiàn)有的植物表達載體構(gòu)建含有PR0G1基因及其啟動子的重組表達載體。所述植物表達載體包括雙元農(nóng)桿菌載體和可用于植物微彈轟擊的載體等，如pCAMBIA3301、pCAMBIA1300、pBI121、pBinl9、pC應(yīng)IA2301、pCAMBIA130卜UbiN或其它衍生植物表達載體。攜帶有本發(fā)明的與水稻株型和穗粒數(shù)相關(guān)蛋白編碼基因PROGl及其啟動子的植物表達載體可通過Ti質(zhì)粒、Ri質(zhì)粒、植物病毒載體、直接DNA轉(zhuǎn)化、顯微注射、電導(dǎo)、農(nóng)桿菌介導(dǎo)等常規(guī)生物學(xué)方法轉(zhuǎn)化到植物細胞或組織中。被轉(zhuǎn)化的宿主植物可以是水稻。使用PR0G1基因構(gòu)建重組植物表達載體時，在其轉(zhuǎn)錄起始核苷酸前可加上任何一種增強型、組成型、組織特異型或誘導(dǎo)型啟動子，如花椰菜花葉病毒(CAMV)35S啟動子、泛生素基因Ubiquitin啟動子(pUbi)等，它們可單獨使用或與其它的植物啟動子結(jié)合使用；此外，使用本發(fā)明的基因構(gòu)建植物表達載體時，還可使用增強子，包括翻譯增強子或轉(zhuǎn)錄增強子，這些增強子區(qū)域可以是ATG起始密碼子或鄰接區(qū)域起始密碼子等，但必需與編碼序列的閱讀框相同，以保證整個序列的正確翻譯。所述翻譯控制信號和起始密碼子的來源是廣泛的，可以是天然的，也可以是合成的。翻譯起始區(qū)域可以來自轉(zhuǎn)錄起始區(qū)域或結(jié)構(gòu)基因。為了便于對轉(zhuǎn)基因植物細胞或植物進行鑒定及篩選，可對所用植物表達載體進行加工，如加入可在植物中表達可產(chǎn)生顏色變化的酶或發(fā)光化合物的基因(GUS基因、螢光素酶基因等)、具有抗性的抗生素標(biāo)記物(慶大霉素標(biāo)記物、卡那霉素標(biāo)記物等)或是抗化學(xué)試劑標(biāo)記基因(如抗除莠劑基因)等。本發(fā)明的另一個目的是提供一種利用PR0G1基因改變水稻株型和穗粒數(shù)的方法。本發(fā)明所提供的改變水稻株型和穗粒數(shù)的方法有兩種，一種是將PR0G1基因?qū)肽康乃窘M織或細胞中，得到株型和穗粒數(shù)改變的轉(zhuǎn)基因水稻。另一種是沉默目的7K稻中所含有的PR0G1基因，得到株型和穗粒數(shù)改變的轉(zhuǎn)基因水稻。本發(fā)明轉(zhuǎn)PR0G1基因?qū)嶒灲Y(jié)果表明，轉(zhuǎn)PR0G1基因植株表現(xiàn)為匍匐生長，株高及穗粒數(shù)顯著降低，并且PR0G1-GFP蛋白定位于細胞核內(nèi)，上述實驗結(jié)果綜合表明PR0G1蛋白及其編碼基因能調(diào)控水稻株型和穗粒數(shù)，PR0G1蛋白可能是是一個轉(zhuǎn)錄因子。水稻PR0G1蛋白及其編碼基因?qū)λ局晷秃退肓?shù)的調(diào)控具有重要的實際意義，在實際應(yīng)用中，可將野生稻中所含有的PR0G1沉默以培育新的栽培稻品種。PR0G1蛋白及其編碼基因在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用和市場前景。圖1為元江野生稻滲入系YIL18與輪回親本特青的對比圖。a:匍匐生長與直立生長比較；b:分蘗基部比較；C:主莖穗大小比較；d:葉片角度大小比較；e:—次枝梗數(shù)，二次枝梗數(shù)，穗粒數(shù)和單株產(chǎn)量比較圖2為PR0G1基因的精細定位示意圖。a:PR0G1的初步定位；b:PR0G1精細定位；C:粳稻品種日本晴基因組上的L0C—0s07g05900位置；d:覆蓋精細定位區(qū)間的元江野生稻基因組BAC克隆(YJ0710308);e:構(gòu)建了二個基因組互補載體，pTCK僅包含基因啟動子區(qū)，為對照載體，pPROGl包含了完整的基因編碼區(qū)和啟動子區(qū)。圖3為轉(zhuǎn)基因植株P(guān)CR檢測。泳道M為DL2000(購自TAKARA，貨號D501);泳道1為親本中花17;泳道2為水；泳道3-17為轉(zhuǎn)pPR0Gl載體基因植株；泳道18-32為轉(zhuǎn)pTCK載體基因植株。圖4為轉(zhuǎn)基因植株。a:轉(zhuǎn)pPR0G1-1植株(TL9)俯視圖；b:轉(zhuǎn)pPR0G1-1植株(TL9)正視圖；c:分蘗基部比較；d:轉(zhuǎn)pTCK的對照植株(CL5);e:主莖穗大小比較；f:葉片角度大小比較；g:轉(zhuǎn)基因植株(TL)與轉(zhuǎn)基因?qū)φ罩仓?CL)的四個產(chǎn)量性狀比較，包括一次枝梗數(shù)，二次枝梗數(shù)，穗粒數(shù)和單株產(chǎn)量。圖5為PR0G1基因亞細胞定位結(jié)果。a:微分干涉差成像；b:DAPI染色圖片；C:GFP檢測圖片；d:整合圖片；標(biāo)尺為10um。圖6為PR0G1基因表達組織定位結(jié)果。A:胚芽鞘；b和C:分蘗基部；d和e:葉鞘基部；f:葉枕。具體實施例方式下述實施例中所用方法如無特別說明均為常規(guī)方法。所用引物合成及測序工作均由上海生工生物工程有限公司完成。實施例1、PR0G1基因的獲得a)PR0G1基因的精細定位元江普通野生稻滲入系YIL18(TanLB，LiuFX，XueW，WangGJ，YeS，ZhuZF，F(xiàn)uYC,WangXK，SunCQ.Developmentof0ryzarufipogonandOryzasativaintrogressionlinesandassessmentforyield—relatedquantitativetraitloci.JIntegrPlantBiol，2007，49:871-884)(中國農(nóng)業(yè)大學(xué))與輪回親本特青的對比如圖l所示。元江普通野生稻滲入系YIL18表現(xiàn)為明顯的匍匐生長、分蘗基部不形成彎曲，主莖穗小、葉片角大度；輪回親本特青表現(xiàn)為直立生長、分蘗基部形成明顯的彎曲、主莖穗較大、葉片角度較小。利用元江普通野生稻匍匐滲入系YIL18與輪回親本特青回交，構(gòu)建次級分離群體，將PR0G1基因初步定位于水稻第7染色體短臂RM298與RM481標(biāo)記之間。進一步，利用3，600隱性純合單株(直立生長)，將PR0Gl基因精細定位于pr5和pr7兩標(biāo)記之間，其物理距離為8.8kb。在該區(qū)間內(nèi)，粳稻品種日本晴基因組上僅僅只有一個預(yù)測基因L0C—0s07g05900;如圖2所示。b)PR0G1基因的獲得根據(jù)元江野生稻基因組序列設(shè)計引物，引物序列如下PR0G1-F:5'-TTGGTACAATTGTAGATCTCATTGA-3z;PR0G1-R:5'-AAGCTCTAAGGAATTGATCGTCTCC-3'。以元江普通野生稻因組DNA為模板，在引物PR0G1-F和引物PR0G1-R的引導(dǎo)下，用常規(guī)PCR法擴增PR0G1基因。反應(yīng)結(jié)束后，對PCR擴增產(chǎn)物進行1X瓊脂糖凝膠電泳檢測，回收并純化3700bp左右的的DNA片段，將該片段克隆到pMD18-T載體(購自TAKARA公司，貨號D504A)中，獲得pMD18-T-PR0Gl載體，測序，測序結(jié)果表明，該DNA片段的序列如序列表中序列1所示;序列表中序列1自5'末端第2169-2651位為編碼區(qū)，編碼序列表中序列2所示的蛋白。根據(jù)序列表中序列1的核苷酸序列設(shè)計兩對引物PR0G1P1、PR0G1P2和PR0G1P3、PR0GlP4并在引物兩端分別引入限制性內(nèi)切酶HindIII和KpnI識別位點及保護堿基，引物序列如下PR0G1P1:5'-AAGCTTGGTACAATTGTAGATCTCATTGA-3'(帶下劃線部分為限制性內(nèi)切酶HindIII識別位點)；PR0G1P2:5'-GGTACCAAGCTCTAAGGAATTGATCGTCTCC-3'(帶下劃線部分為限制性內(nèi)切酶KpnI識別位點)；PR0G1P3:5'-AAGCTTGGTACAATTGTAGATCTCATTGA-3'(帶下劃線部分為限制性內(nèi)切酶HindIII識別位點)；PR0G1P4:5'-GGTACCGAAAGGAAAATGGTACAAGCTA-3'(帶下劃線部分為限制性內(nèi)切酶KpnI識別位點)。以pMD18-T-PR0G1載體為模板，分別在引物PR0G1P1和PR0G1P2的引導(dǎo)下和引物PR0G1P3和PR0G1P4的引導(dǎo)下，進行常規(guī)PCR擴增。反應(yīng)結(jié)束后，對PCR擴增產(chǎn)物進行1%瓊脂糖凝膠電泳檢測，分別回收并純化長度為3600bp左右和2100bp左右的DNA片段，分別命名為PROG和TCK，PROG含有PR0G1編碼區(qū)和2168bp的PR0G1編碼區(qū)上游5'側(cè)翼序列；TCK僅含有2168bp的PR0Gl編碼區(qū)上游5'側(cè)翼序列。分別將PROG和TCK克隆入植物表達載體pCAMBIA1300多克隆位點的HindIII和KpnI酶切位點之間，得到含PR0G1基因的植物表達載體pPROGl和僅含有PR0G1基因上游5'側(cè)翼序列的植物表達載體pTCK，如圖2e所示。然后，利用農(nóng)桿菌將pPROGl和pTCK分別轉(zhuǎn)化粳稻品種中花17的成熟胚愈傷組織，方法如下述文獻描述HieiY，OhtaS，KomariT&KumashiroT.Efficienttransformationofrice(&yzaL.)mediatedby4^。力a"ari鵬andsequenceanalysisoftheboundariesoftheT-DNA.PlantJ.1994，6:271-282)。經(jīng)預(yù)分化、分化分別得到50株經(jīng)PCR鑒定為陽性的轉(zhuǎn)基因植株。利用植物表達載體pCAMBIA1300中包含的潮霉素抗性基因序列設(shè)計PCR引物進行轉(zhuǎn)基因植株檢測，PCR鑒定引物序列如下引物l:5'-TACTTCTACACAGCCATC-3'和引物2:5'—CGTCTGTCGAGAAGTTTC-3'PCR反應(yīng)條件為先94。C5min;然后94°C30sec，58°C45sec，72°Clmin，共35個循環(huán)；最后72"C10min。反應(yīng)結(jié)束后，對擴增產(chǎn)物進行1%瓊脂糖凝膠電泳檢測，檢測結(jié)果如圖3所示，陽性轉(zhuǎn)基因植株可擴增出約lKb的條帶。將經(jīng)PCR鑒定為陽性的轉(zhuǎn)基因植株培養(yǎng)至成熟，觀察不同時期的植株形態(tài)，結(jié)果如圖4所示，所得到的50株轉(zhuǎn)pPR0Gl載體植株(TL9)均表現(xiàn)為明顯的匍匍生長；50株轉(zhuǎn)pTCK載體的對照植株(CL5)均表現(xiàn)為直立生長；所得到的50株轉(zhuǎn)pPR0Gl載體植株(TL9)的分蘗基部均不形成明顯彎曲，而50株轉(zhuǎn)pTCK載體的對照植株(CL5)的分蘗基部均形成明顯的彎曲；所得到的50株轉(zhuǎn)pPR0Gl的主莖穗均較小，而50株轉(zhuǎn)pTCK載體的對照植株(CL5)的主莖穗均較大；所得到的50株轉(zhuǎn)pPROGl載體植株(TL9)均有更大的葉片角度，所得到的50株轉(zhuǎn)pTCK載體的對照植株(CL5)載體對照植株(CL5)的葉片角度均較?。槐容^50株轉(zhuǎn)pPROGl載體植株(TL)與50株轉(zhuǎn)pTCK載體的對照植株(CL)的四個產(chǎn)量性狀，轉(zhuǎn)pPROGl載體植株(TL)的一次枝梗數(shù)，二次枝梗數(shù)，穗粒數(shù)和單株產(chǎn)量都比轉(zhuǎn)pTCK載體的對照植株(CL)小。圖4顯示的是一株轉(zhuǎn)pPROGl載體植株(TL9)和一株轉(zhuǎn)pTCK載體的對照植株(CL5)。實施例2、PR0G1基因的亞細胞定位根據(jù)序列表中的序列1設(shè)計引物，并在引物兩端分別引入限制性內(nèi)切酶SmaI和Xbal識別位點及保護堿基，引物序列如下PROGl-GFP-F:5'-CGCCCGGGCATGGATCCCTCATCGGCTTC-3'(帶下劃線部分為限制性內(nèi)切酶SmaI識別位點及保護堿基)；PR0G1-GFP-R:5'-GCTCTAGAGAGGCCGAGCTCGAGGACAA-3'(帶下劃線部分為限制性內(nèi)切酶XbaI識別位點及保護堿基)。以pMD18-T-PR0G1載體為模板，在引物PROGl-GFP-F和引物PROGl-GFP-R的引導(dǎo)下，用常規(guī)PCR法擴增PR0G1基因的CDS序列(不包括終止密碼子TAG)。反應(yīng)結(jié)束后，對PCR擴增產(chǎn)物進行1X瓊脂糖凝膠電泳檢測，分別回收并純化498bp的DNA片段，將其克隆入植物表達載體pCAMBIA1300-Actin::GFP，多克隆位點的Smal和XbaI酶切位點之間，得到水稻PR0G1-GFP融合蛋白的植物表達載體，命名為pCAMBIA1300-Actin::PR0G1-GFP。pCAMBIA1300-Actin::GFP為在雙元轉(zhuǎn)化載體pCAMBIA1300的多克隆位點KpnI和SmaI間插入水稻Actin啟動子，并在pCAMBIA1300的多克隆位點Xbal和Spel間插入GFP基因獲得。然后，利用農(nóng)桿菌將pCAMBIA1300-Actin::PR0G1-GFP轉(zhuǎn)化粳稻品種中花17的成熟胚愈傷組織，方法如文獻HieiY，OhtaS，KomariT&KumashiroT.Efficienttransformationofrice(OryzasativaL)mediatedbyAgrobacteriumandsequenceanalysisoftheboundariesoftheT-DNA.PlantJ.1994，6:271-282中所述，經(jīng)預(yù)分化、分化得到轉(zhuǎn)PROGl-GFP基因植株。取轉(zhuǎn)PROGl-GFP基因植株的幼根，進行冷凍切片，并用5ug/ml的4'，6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI)進行染色，然后在共聚焦激光顯微鏡(NikonCISiconfocallasermicroscope)下觀察。如圖5所示，PROGl-GFP蛋白定位于細胞核內(nèi)。結(jié)合生物信息學(xué)預(yù)測的結(jié)果，推測PR0G1基因是一個轉(zhuǎn)錄因子。實施例3、PR0G1基因的表達組織定位根據(jù)序列表中序列1設(shè)計引物，并在引物兩端分別引入限制性內(nèi)切酶BamHI和Smal識別位點及保護堿基，引物序列如下PR0G1-GUS-F:5，-CCGGATCCTTGGTACAATTGTAGATCTC-3，(帶下劃線部分為限制性內(nèi)切酶BamHI識別位點及保護堿基)；PR0G1-GUS-R:5，-CGCCCGGGGAAAGGAAAATGGTACAAGC_3，(帶下劃線部分為限制性內(nèi)切酶SmaI識別位點及保護堿基)。以pMD18-T-PR0G1載體為模板，在引物PR0G1-GUS-F和引物PR0G1-GUS-R的引導(dǎo)下，用常規(guī)PCR法擴增PR0G1基因的5'端上游序列。反應(yīng)結(jié)束后，對PCR擴增產(chǎn)物進行1%瓊脂糖凝膠電泳檢測，回收并純化長度2168bp的DNA片段，將回收的長度2168bp的DNA片段克隆到pMD18-T載體中，測序，測序結(jié)果表明該2168bp左右的DNA片段的序列如序列表中序列1自5'末端第1-2168位所示。利用BamHI和SmaI酶切位點將上述2168bp左右的DNA片段克隆入植物表達載體pCAMBIA1300-GUS，得到PR0G1基因的5'端上游序列驅(qū)動下的GUS基因表達載體，命名為pCAMBIA1300-PR0G1::GUS，pCAMBIA1300-GUS為在雙元轉(zhuǎn)化載體pCAMBIA1300的多克隆位點SmaI和SacI間插入GUS基因片段獲得。然后，利用農(nóng)桿菌將pCAMBIA1300-PR0G1::GUS轉(zhuǎn)化粳稻品種中花17的成熟胚愈傷組織，方法如步驟b)中所述，經(jīng)預(yù)分化、分化得到轉(zhuǎn)基因植株。GUS染色的方法如文獻ScarpellaE,RuebS&MeijerAH.TheRADI(XELESSlgeneisarequiredforvascularpatternformationinrice.Development,2003，130:645-658所述。GUS染色結(jié)果如圖6所示，說明PR0G1基因的5'端上游2168bp的DNA片段具有啟動子的功能，且PR0G1基因主要在水稻胚芽鞘、分蘗基部、葉鞘基部和葉枕中表達，這些組織部位與水稻株型構(gòu)成有直接的關(guān)系。序列表<110>中國農(nóng)業(yè)大學(xué)〈120〉與水稻株型和穗粒數(shù)相關(guān)的鋅指蛋白及其編碼基因與應(yīng)用<130〉CGGNARW81243<160>3<210〉1<211>3685<212〉DNA<213>稻屬普通野生稻(OryzarufipogonGriff.)<400>1ttggtaC6LSLttgtageitctcattgagatcttatagattttgtgtctattc60aaa^ttgtttgaaaa/ttttggatctg8gaacttataacacactttaagac120atacaaatgacctcaaatgacatc^ctac3cagttgtag180gctctaaatatttcatatataaagtttatactcatccgcctcatggaaaagtacgtgcsa240aacacacatatataagtggtgtegtcatatatgttggtt1:tcattgtcagttggtactta300cggactcataggtgctgatttttatacagcaagcata^tgtg咖ctgg360肌gctgacacatatggtgctgcactcataggtgtcggttt111aaaaataacc3gcacat420acatgacgtctart犯gtgccggttcttagcgtctattactttgtagaacttggttctggt480ttttactatgaaccggcaccaatgactgaittat鄉(xiāng)ggtcgtttcttaatttgattatgc540ca^aatggctcatttgtacagaaaaccttatatatgtxggttttaggecagtccctatgt600ggtgttctgtacttgtgatagttctgtccaaaataactaaagtagttgaggagecatett660caaa^tggtactttccggcatgctattccattggaagtgattattgacttgaaaatatcc720ttccaccaaaatgagccttccagcaattgcttg^肌gatggcaggccacttgcatagcEi780ag3ggac犯taataac111atctctagttagggaUttgatgctgaagaattgatgtact840agcttgtcctaaaatatagctagctaat3ct3tg犯tC8gctcgagctaggtctttgaat900agcaatcattgtgcgtgtaca3agt3tgagaactgagatc960ctgttttggaaagtttaagatagttggttggtagccaccttctagcttct1020agcttattttctagataatatg犯犯gct3gactatttggagtagctttt1080gatcctgtgagadgetaaatctatcagaagcacctca^Eicggtctcctagcttacagttt1140cctcccgaagataatactaattgtattacttatacgaatt肌ttaatgcagagggctggg1200agctagggcagggt,tggetacatgeatgtgtcctagttttccctcaaagctttttca1260cctactactacaaagataggtgaagtttgtacttgttttttttttttcaaatta^gsa^t1320ttttttcaatattttgtttgaaactttctacgattttgagtgccccaaatcatcatattt1380ctccttccccatatatagttggaaaagtcagccagccttccaacggcaca1440tatttgtagcagtgtgagaatcttgatcagtgt3gg鄉(xiāng)3cataggattattgcctgctg1500agtgctgacagtacgttgctgtggccgcacatttgtgttttgtacgaatcacatgtgtca1560ttctgcagccattactctctccgtcctaaaatggattattcgttttgaat1620aatttggatttcta3tgattaattcatataaaagtgcatgtcatttgatt1680tgtagg組gtatatatatatatatatagggatatttttctttcatacaa1740gttgtgg卿gaaaatataggaaattccstccactca^atttcttgaaaa^attcctat1800￡tg￡Lttg￡ia￡LtgtgcgtgUttactattcctccaErtttttctattcttataggttaaaatt1860cctcc3aaccgaataagcctttagtactagatattagttcagattcctgctattatgtgc1920tttaaattctaataagtactatattgctatattttgagacg鄉(xiāng)ccggtgtagctagcag1980cca^tactatagacgatgtcttttttttttcctcatataattggtccct2040ttgatacatttaggggagaa^gtctatataaggaataacggggaagcacctgatctagc2100aatccaaaataaeLCtcggattcgga^ataactagcttttcttgtaccatt2160ttcctttcatggatccctcatcggcttcttggccggctccgactcctccgccggtggagc2220tgtccctgtccctgccggcggcgaggaaccgcgacgaggcggcgccgacggtgatcgtcg2280agtgcggctgttcccgtgcctcttctgcgagaggacgttccgcaagtcgc2340aggcgctcggcggccaccagaacgcgcaccgg卿gaccgcgtcgccggcggC3gCtgg32400accccaacgtctacggcgacagcggcggatcagcagcgtcgtccatgcccatcgcctccc2460atggcgtcacggcggcggcg3gt3Cggcagccgacggccggtggtgcggcggcgccgcca2520gcgacgacgacgacacaacggcggtgcccatgccttccctcggctcaggctcggcggcgg2580gcggcgccgccggtttcgcttcgaccg肌aagggctcttccggcgaggagcttgtcctcg2640agctcggcctctagatcatctctxtagctagcgtctactactacttcgccatatgcacgc2700aataatccatctctatctccacgatcaccatgatcggatgatccgtgctagtacgtctta2760ttactctctcgtttcctcca3tg犯ttgC3agctgcgaatcatgattcatggatgataag2820t33tactatccactactgtatgttaatgtttccagtactgtatgttaatttgtgtttgtg2880acttgtgggctgtggcacaattgaattgttatggtttacatttttctagta^8cac3cag2940tag￡L￡L3Cgtgcgcgccgtgcatgaga犯cacatgtgcttatgcBcgcaga3000tttacccctatgaatacatccatgcacaatC3Ctct3gg3ataatagacaccctaccctg3060atcagctcctcagtatgaatgaacacactcataccctattatctccttca8gagsctcag3120ctggatgggtgcatcgcctataactacaagcgtaaattgg犯gcacatat3180ctagaacttaaattcgatcgggtaagttccaccataetgaatcctaactag3240cgctcacttcgctgaattatgctcccaccggtttttagta3300ttgacttttgacataacatttgaccatcgt111attaaaaactaatgcac3360catgcatgctcagtcac犯catatttattacatagtgttt3420t^caagacgaa/tggtcatctta^^gttsaccacatcatctattaaaaa3480tacaggtttcaatattttcaaatctggaac3540gacattcacgtccaactcctagctagttttctctattctccacataaact3600ttgctgagattgaaaacaaaaacagcagaacttacgaattttgaaagcatttctaagttt3660gg卿cgatcaattccttagagctt3685〈210>2<211〉161<212>PRT<213>稻屬普通野生稻(0ryzarufipogonGriff.)<400>2MetAsp1GluLeuProThrPheCys50AsnAla65ValTyrSerHisCysGlyProSer130SerThr145LeuProSerSerAla5SerLeuSerLeu20VallieValAsp35GluArgThrPheHisArgLysAsp70GlyAspSerGly85GlyValThrAla100GlyAlaAlaSer115LeuGlySerGlyGluLysGlySer150SerTrpProAlaProThrProPro10ProAlaGlyArg55ArgGlyAlaAspSer135SerLys40LysAla25GinArgAsnArgAspValArgLeuSerGinAlaValAlaGlySerAlaAlaAsp120AlaSer105AspAla90ThrGly75SerLeu60SerPhe45GlyGlu30ProPro15AlaAlaCysLeuGlyHisGinTrpAsnSerMetProGlyGluAspAlaGlyGlyGluMaAlaAspThrThrLeu155Ala140ValAla125AlaGly110ValProAsn80lieAla95ArgTrpProMetGlyPheAlaLeuGluLeuGly160〈210>3<211>833<212>DNA<213>稻屬普通野生稻(OryzarufipogonGriff.)〈400>3cctcatst犯ttggtccctttgatacatttagtctatataaggaataacg60gggaggcacctgatctagcaaactcggattcggaaataactagcttttct120caatatagcttgtaccattttcctttcatggatccctcatcggcttcttggccggctccg180actcctccgccggtggagctgtccctgtccctgccggcggcgaggaaccgcgacgaggcg240gcgccgacggtgatcgtcgacggcaagcaagtgcggctgttcccgtgcctcttctgcgag300aggacgttccgC33gtCgC3ggcgctcggcggcc3ccagaacgcgcaccggaaggaccgc360gtcgccggcggcagctggMccccaacgtct3cggcgaca_gcggcgga_tc3gC3gCgtCg420tccatgcccatcgcctcccatggcgtcacggcggcggcgagtacggcagccgacggccgg■tggtgcggcggcgccgccagCg3Cg3Cg8Cg3C3C犯Cggcggtgcccatgccttccctc540ggctcaggctcggcggcgggcggcgccgccggtttcgcttcga_ccga^￡iagggctcttcc600ggcgaggagcttgtcctcgagctcggcctctagatcatctctctagctagcgtctactac660tacttcgccatatgcacgcaataatccatctctatctccacgatcaccatgatcggatga720tccgtgctagtacgtcttattactctctcgtttcctccaatgaattgcaagctgcgaatc780atgattcatggatgsta^gtaatactatccactactgtatgttaatgtttCC權(quán)利要求1、一種蛋白，是如下a)或b)的蛋白a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；b)在序列表中序列2所示的氨基酸序列中經(jīng)過取代和/或缺失和/或添加一個或幾個氨基酸且與水稻株型和穗粒數(shù)相關(guān)的由a)衍生的蛋白質(zhì)。2、權(quán)利要求l所述蛋白的編碼基因。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的基因，其特征在于所述編碼基因是如下l)或2)或3)或4)的基因1)其核苷酸序列是序列表中序列1或3所示的DNA分子；2)其編碼序列是自序列3的5'末端第2169-2651位的DNA分子；3)在嚴(yán)格條件下可與序列表中序列1或3限定的DNA序列雜交且編碼上述與水稻株型和穗粒數(shù)相關(guān)蛋白的DNA分子；4)與l)的基因具有90%以上的同源性，且編碼上述與水稻株型和穗粒數(shù)相關(guān)蛋白的DNA分子。4、一種DNA分子，是如下①或②的DNA分子①其核苷酸序列是序列表中序列1自5'末端第1-2168所示的DNA分子；②在嚴(yán)格條件下可與序列表中序列1自5'末端第1-2168所示的DNA分子雜交且具有的啟動子功能的DNA分子。5、含有權(quán)利要求2或3所述基因或權(quán)利要求4所述DNA分子的重組表達載體。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的重組表達載體，其特征在于所述重組表達載體的出發(fā)載體為pCAMBIA1300。7、一種改變水稻株型和穗粒數(shù)的方法，是將權(quán)利要求2或3所述的基因?qū)肽康乃窘M織或細胞中，得到株型和穗粒數(shù)改變的轉(zhuǎn)基因水稻。8、一種改變水稻株型和穗粒數(shù)的方法，是沉默目的水稻中所含有的權(quán)利要求2或3所述的基因，得到株型和穗粒數(shù)改變的轉(zhuǎn)基因水稻。9、擴增權(quán)利要求2或3所述基因、權(quán)利要求4所述DNA分子全長或任一片段的引物對。10、含有權(quán)利要求2或3所述基因、權(quán)利要求4所述DNA分子的轉(zhuǎn)基因細胞系或重組菌。全文摘要本發(fā)明公開了一種與水稻株型和穗粒數(shù)相關(guān)的鋅指蛋白及其編碼基因與應(yīng)用。該蛋白是a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；b)在序列表中序列2所示的氨基酸序列中經(jīng)過取代和/或缺失和/或添加一個或幾個氨基酸且與水稻株型和穗粒數(shù)相關(guān)的由a)衍生的蛋白質(zhì)。其編碼基因具體可是1)其核苷酸序列是序列表中序列1或3所示的DNA分子；2)其編碼序列是自序列3的5′末端第2169-2651位的DNA分子；3)在嚴(yán)格條件下可與序列表中序列1或3限定的DNA序列雜交且編碼上述與水稻株型和穗粒數(shù)相關(guān)蛋白的DNA分子。在實際應(yīng)用中，可將野生稻中PROG1沉默以培育新的栽培稻品種。文檔編號C12N1/19GK101565461SQ20081010474公開日2009年10月28日申請日期2008年4月23日優(yōu)先權(quán)日2008年4月23日發(fā)明者付永彩,劉鳳霞,孫傳清,才宏偉,朱作峰,李顯然,謝道昕,譚祿賓申請人:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)