专利名称：植物表皮毛调控基因及其用途的制作方法
技术领域：
本发明植物基因工程领域；更具体地，本发明涉及一种利用图位克隆技术克隆到的GLl (glabrous leaf and hull I)基因,利用转基因互补实验鉴定该基因的功能，以及利用RNAi转基因产生有益的农艺性状的技术；本发明还涉及利用所述基因作为鉴定植物优良农艺性状的分子标记。
背景技术：
地球上大部分植物表面都覆盖有表皮毛，由单细胞或多细胞形成。所述的表皮毛在植物的抗逆反应中起作用，例如抵御虫害、减少蒸发、提高抗冻力和防紫外线等。水稻是我国第一大粮食作物，也是单子叶植物的理想模式植物。水稻的表皮毛主要分布在叶片和颖壳上，水稻表皮毛由单细胞构成，叶片中的毛可分为大毛，小毛，分泌毛等，颖壳上的毛又称为稃毛，其生长结构如
图11所示。然而，水稻表皮毛在收割和加工过程中易于造成环境污染，且不利于谷物储藏。光身稻是指叶片及颖壳光滑，没有大毛分布，少分布小毛。光身稻这一有利性状便于机械化收割，消除了空气粉尘污染(如
图10)，而且在后续加工过程中因为光壳的缘故减少操作工人的痛苦以及工厂周围的粉尘，从而使整个水稻收割和加工过程变得更加清洁。另外光壳稻减少了谷物的储存空间。而对于棉花，棉纤维是棉花种子的表皮毛，它是纺织工业最重要的天然纤维原料。促进棉花表皮毛的生长有利于收获更多的棉纤维。本领域技术人员研究了模式植物拟南芥中关于表皮毛分化发育的基因，目前为止发现多个跟叶毛发育发生相关的基因，他们通常属于下列家族:MYB类转录因子(GLABROUS 1、WERWOLF、TRIPTYCHON、CAPRICE)，含 WD40 重复序列的转录因子(TRANSPARENT TESTAGLABRA1)，bHLH 类转录因子(GLABR0US3)，HD-ZIP 的转录因子(GLABR0US2)，WRKY 类转录因子(TRANSPARENT TESTA GLABR2)。然而，本领域还有必要发现和研究一些新的调控植物表皮毛发育的基因，以用于植物的育种和改良，满足生产所需，降低环境污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种植物表皮毛调控基因及其用途。在本发明的第一方面，提供一种分离的多肽，其特征在于，该多肽选自下组:(a)如SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列的多肽；或(b)将SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列经过一个或多个(如1-30个，更佳地1-20个，最佳地1-10个，还更佳如1-8个、1-5个)氨基酸残基的取代、缺失或添加而形成的，且具有(a)所述多肽的功能的由(a)衍生的多肽；(C)与(a)或(b)限定的序列在具有80%以上(较佳地90%以上；更佳地95%以上；更佳地98%以上；更佳地99%以上)的序列相同性，且具有(a)所述多肽的功能的由(a)衍生的多肽；
在一个优选例中，(a)所述多肽的功能是:调控植物的表皮毛发生；较佳地为促进植物的表皮毛发生。在本发明的另一方面,提供一种分离的多核苷酸,它包含一核苷酸序列，所述的多核苷酸选自下组:(a)编码所述多肽的多核苷酸；(b)与多核苷酸(a)互补的多核苷酸。在一个优选例中，所述的多核苷酸编码SEQ ID NO:2所示氨基酸序列的多肽。在另一优选例中，所述的多核苷酸具有SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列。在本发明的另一方面，提供一种载体，它含有所述的多核苷酸。在本发明的另一方面，提供一种遗传工程化的宿主细胞(较佳地，为非生殖性细胞或不能够独立(所述的独立包括:不经人工干预)繁殖生成后代植株的细胞)，所述的宿主细胞: 含有所述的载体；或基因组中整合有所述的多核苷酸。在本发明的另一方面，提供一种所述的多肽的制备方法，该方法包含:(a)在适合表达的条件下，培养所述的宿主细胞，获得培养物；(b)从培养物中分离出所述的多肽。在本发明的另一方面，提供一种所述的多肽或其编码基因的调节剂，其是促进剂或抑制剂；较佳地，所述的抑制剂是核酸抑制物，选自:dsRNA、反义核酸、小干扰RNA、微小RNA ;或能表达或形成所述dsRNA、反义核酸、小干扰RNA、微小RNA的构建物。在另一优选例中，所述的核酸抑制物是能表达或形成dsRNA的构建物，具有如下结构:Seq 正向-X-Seq 反向；其中，3叫1自是在转入植物体内后能下调所述的多肽表达的多核苷酸；为与Seq丨自基本上互补的序列；X为位于Seq1向和Seq反向之间的间隔序列，并且所述间隔序列与Seqtt和Seq反向不互补。在另一优选例中，所述的核酸抑制物在转入植物后能形成以下结构:
权利要求
1.一种分离的多肽，其特征在于，该多肽选自下组: (a)如SEQID NO:2所示的氨基酸序列的多肽；或 (b)将SEQID NO:2所示的氨基酸序列经过一个或多个氨基酸残基的取代、缺失或添加而形成的，且具有(a)所述多肽的功能的由(a)衍生的多肽； (C)与(a)或(b)限定的序列在具有80%以上的序列相同性，且具有(a)所述多肽的功能的由(a)衍生的多肽。
2.一种分离的多核苷酸，其特征在于，它包含一核苷酸序列，所述的多核苷酸选自下组: (a)编码如权利要求1所述多肽的多核苷酸； (b)与多核苷酸(a)互补的多核苷酸。
3.—种载体，其特征在于，它含有权利要求2所述的多核苷酸。
4.一种遗传工程化的宿主细胞，其特征在于，所述的宿主细胞: 含有权利要求3所述的载体；或 基因组中整合有权利要求2所述的多核苷酸。
5.一种权利要求1所述的多肽或其编码基因的调节剂，其是促进剂或抑制剂；较佳地，所述的抑制剂是核酸抑制物，选自:dsRNA、反义核酸、小干扰RNA、微小RNA;或能表达或形成所述dsRNA、反义核酸 、小干扰RNA、微小RNA的构建物。
6.如权利要求5所述的调节剂，其特征在于，所述的核酸抑制物是能表达或形成dsRNA的构建物，具有如下结构: Seq正向Ueq反向； 其中，3叫1自是在转入植物体内后能下调权利要求1的多肽表达的多核苷酸；Seqg为与Seq 基本上互补的序列； X为位于Seqtt和Seq&^^间的间隔序列，并且所述间隔序列与Seqtt和Seqg不互补； 较佳地，所述的一叫丨自是SEQ ID NO:1中第508-780位所示核苷酸序列的多核苷酸。
7.权利要求1所述的多肽或其调节剂的用途，用于调控植物的表皮毛发生；其中，所述的调节剂是促进剂或抑制剂；或用于作为鉴定植物表皮毛生长情况的分子标记。
8.一种制备具有表皮毛的转基因植物的方法，其特征在于，所述的方法包括:将编码权利要求1所述多肽的多核苷酸转入到植物中。
9.一种制备表皮毛减少的转基因植物的方法，其特征在于，所述的方法包括:将权利要求I所述的多肽或其编码基因的抑制剂转入到植物中； 较佳地，所述的抑制剂是核酸抑制物，所述的核酸抑制物是能表达或形成dsRNA的构建物，具有如下结构: Seq正向Ueq反向； 其中，3叫1自是在转入植物体内后能下调权利要求1的多肽表达的多核苷酸；Seqg为与Seq 基本上互补的序列； X为位于Seqtt和Seq&^^间的间隔序列，并且所述间隔序列与Seqtt和Seqg不互补； 所述方法包括:(1)将所述的核酸抑制物转入植物细胞、组织、器官或种子，获得转化入所述核酸抑制物的植物细胞、组织、器官或种子；和(2)将步骤(I)获得的转入了核酸抑制物的植物细胞、组织、器官或种子再生成植物。
10.一种用于鉴定植物表皮毛生长情况的检测试剂，其特征在于，所述的检测试剂是引物对，其具有SEQ ID NO:3和SEQ ID NO:4所示的核苷酸序列。
全文摘要
本发明涉及植物表皮毛调控基因及其用途。本发明首次分离获得到一种与植物表皮毛生长密切相关的基因，该基因可调控植物表皮毛生长，而抑制该基因的表达能够抑制植物表皮毛生长。因此，所述的基因可以用于植物的育种和改良，以及作为植物育种标记。
文档编号A01H5/00GK103172715SQ201110433698
公开日2013年6月26日 申请日期2011年12月21日 优先权日2011年12月21日
发明者滕胜, 钱前, 张洪磊, 吴昆 , 王玉峰, 史晓亮, 彭瑜 申请人:中国科学院上海生命科学研究院, 中国水稻研究所