專(zhuān)利名稱(chēng)：一種與株型相關(guān)和/或與產(chǎn)量相關(guān)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)明涉及一種與株型相關(guān)和/或與產(chǎn)量相關(guān)蛋白及其編碼基因與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
株型(plant type)，是指與作物品種產(chǎn)量能力有關(guān)的一組特征或植物體在空間的排列方式，即長(zhǎng)勢(shì)長(zhǎng)相。理想株型(Ideal plant type)亦稱(chēng)為理想型(Ideotype)，指由有利植株光合作用、生長(zhǎng)發(fā)育和籽粒產(chǎn)量的性狀所組成的理想化株型，它能最大限度地提高群體光能利用率，增加生物學(xué)產(chǎn)量和提高經(jīng)濟(jì)系數(shù)等。有關(guān)水稻株型的研究，20世紀(jì)50年代末期，日本科學(xué)家角田重三郎從他對(duì)水稻、大豆、甘蔗等的研究實(shí)踐中總結(jié)出適于多肥集約栽培的品種應(yīng)具有厚、小、直立且深綠色的葉片，短而堅(jiān)韌的莖稈以及中等分蘗力的理想株型理論(角田重三郎.農(nóng)業(yè)及園藝.1987，62(1) :25 四.)。不斷改良株型也是我國(guó)水稻超高產(chǎn)育種的基本經(jīng)驗(yàn)。從農(nóng)家品種的高稈披葉型逐步改良為矮稈直葉型，從注重形態(tài)改良逐漸發(fā)展到形態(tài)和機(jī)能改良并重，不但改善了光能利用效率，增加了抗倒伏能力，還增強(qiáng)了水稻的生理功能。水稻葉片性狀是株型構(gòu)成的重要因素，直接關(guān)系到葉片的光合面積和光能利用率，進(jìn)而對(duì)產(chǎn)量產(chǎn)生重要影響，因此對(duì)葉型的研究是育種家、遺傳學(xué)家和分子生物學(xué)家共同關(guān)注的焦點(diǎn)之一，而葉片的寬度和卷曲情況是其中的重要組成部分。研究表明，水稻窄葉和卷葉性狀主要受質(zhì)量性狀基因控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種蛋白及其編碼基因。本發(fā)明所提供的蛋白，是如下a)或b)的蛋白質(zhì)a)由SEQ ID NO 2所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；b)將SEQ ID NO 2所示的氨基酸序列經(jīng)過(guò)一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物株型相關(guān)和/或與產(chǎn)量相關(guān)的由a)衍生的蛋白質(zhì)。所述蛋白的編碼基因?yàn)槿缦?)、2)、3)或4)的基因1)其核苷酸序列是SEQ ID NO :1中自5'末端第140-1201位核苷酸所示DNA分子；2)其核苷酸序列是SEQ ID NO 1所示DNA分子；3)在嚴(yán)格條件下與1)或2)限定的DNA序列雜交且編碼所述蛋白的DNA分子；4)與1)或2)限定的DNA序列具有90%以上的同源性且編碼所述蛋白的DNA分子。所述高嚴(yán)謹(jǐn)條件為在0. IXSSPE(或0. 1XSSC)、0. 1% SDS的溶液中，65°C條件下雜交并洗膜。為了使(a)中的蛋白便于純化，可在由序列表中SEQ ID NO :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1所示的標(biāo)簽。表1標(biāo)簽的序列
權(quán)利要求
1.一種蛋白質(zhì)，是如下a)或b)的蛋白質(zhì)a)由SEQID NO :2所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；b)將SEQID NO :2所示的氨基酸序列經(jīng)過(guò)一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物株型相關(guān)和/或與產(chǎn)量相關(guān)的由a)衍生的蛋白質(zhì)。
2.權(quán)利要求1所述蛋白質(zhì)的編碼基因。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的編碼基因，其特征在于所述蛋白的編碼基因?yàn)槿缦?)、2)、 3)或4)的基因1)其核苷酸序列是SEQID NO :1中自5'末端第140-1201位核苷酸所示DNA分子；2)其核苷酸序列是SEQID NO 1所示DNA分子；3)在嚴(yán)格條件下與1)或2)限定的DNA序列雜交且編碼所述蛋白的DNA分子；4)與1)或2)限定的DNA序列具有90%以上的同源性且編碼所述蛋白的DNA分子。
4.擴(kuò)增權(quán)利要求2或3所述基因全長(zhǎng)或其任意片段的引物對(duì)；或，所述引物對(duì)中的一條引物序列如SEQ ID NO 3所示，所述引物對(duì)中的另一條引物序列如SEQ ID NO 4所示。
5.含有權(quán)利要求2或3所述編碼基因的重組載體、重組菌、轉(zhuǎn)基因細(xì)胞系或表達(dá)盒；或，所述重組載體是將權(quán)利要求2或3所述編碼基因插入載體pCAMBIA2300-Actin的多克隆位點(diǎn)得到的。
6.權(quán)利要求2或3所述編碼基因在改良植物株型和/或改良產(chǎn)量表型和/或提高產(chǎn)量中的應(yīng)用，或權(quán)利要求1所述蛋白質(zhì)在改良植物株型和/或改良產(chǎn)量表型和/或提高產(chǎn)量中的應(yīng)用。
7.一種改良植物株型和/或改良產(chǎn)量表型和/或提高產(chǎn)量的方法，為如下1)或2)或 3)所述1)向出發(fā)植物中導(dǎo)入權(quán)利要求2或3所述編碼基因，得到與出發(fā)植物相比株型改良的目的植物；2)向出發(fā)植物中導(dǎo)入權(quán)利要求2或3所述編碼基因，得到與出發(fā)植物相比產(chǎn)量表型改良的目的植物；3)向出發(fā)植物中導(dǎo)入權(quán)利要求2或3所述編碼基因，得到與出發(fā)植物相比產(chǎn)量提高的目的植物。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于權(quán)利要求2或3所述編碼基因是通過(guò)權(quán)利要求5中所述重組載體導(dǎo)入的。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用或權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于所述株型改良為目的植物的植株主莖高大于出發(fā)植物、目的植物的植株葉片寬大于出發(fā)植物，和/或目的植物的植株葉片長(zhǎng)大于出發(fā)植物；所述產(chǎn)量表型改良為目的植物的植株主穗長(zhǎng)大于出發(fā)植物和/或目的植物的植株主穗粒數(shù)多于出發(fā)植物。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用或權(quán)利要求7-9中任一所述的方法，其特征在于所述出發(fā)植物為單子葉植物；所述單子葉植物為水稻；所述水稻為水稻突變體nail。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種與株型相關(guān)和/或產(chǎn)量相關(guān)蛋白及其編碼基因與應(yīng)用。該蛋白是如下a)或b)的蛋白質(zhì)a)由SEQ ID NO2所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；b)將SEQ ID NO2所示的氨基酸序列經(jīng)過(guò)一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物株型相關(guān)和/或與產(chǎn)量相關(guān)的由a)衍生的蛋白質(zhì)。實(shí)驗(yàn)證明，向水稻突變體nall中導(dǎo)入本發(fā)明基因后，得到的轉(zhuǎn)基因植株的株型得到明顯改良，具體表現(xiàn)在植株主莖高大于突變體nall、植株主穗長(zhǎng)大于突變體nall、植株主穗粒數(shù)多于突變體nall、植株葉片寬大于突變體nall、植株葉片長(zhǎng)大于突變體nall。株型改良后的植株的水稻產(chǎn)量會(huì)提高。本發(fā)明基因在植物的遺傳育種領(lǐng)域、提高作物產(chǎn)量領(lǐng)域?qū)⒂袕V闊的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C07K14/415GK102234329SQ201010168600
公開(kāi)日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2010年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月4日
發(fā)明者劉小強(qiáng), 孫加強(qiáng), 李傳友, 李淑鈺, 王保, 蔣紅玲 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所