一个适用于水稻理想株型育种的基因及其应用

本发明属于植物基因工程，具体涉及一个适用于水稻理想株型育种的基因及其应用。

背景技术：

1、水稻(oryza sativa l.)是最主要的粮食作物之一，我国超过60％的人口以水稻为主食。在当前的水稻理想株型育种中，株高是备受关注的性状之一。选育株高适中的水稻品种，不但能够优化株型，提高收获指数，也可以提高耐肥性和抗倒能力。挖掘调控水稻株高的基因，利于进行水稻理想株型分子育种。

技术实现思路

1、本发明的第一个目的是提供一种调控水稻半矮杆的功能蛋白。

2、本发明的调控水稻半矮杆的功能蛋白，其氨基酸序列如seq id no.2所示，具体为：masssswwvvmllmvvaaagwggvaaataaeaahevlrahglprgllpagiadfrhd egsgrfeaalgesctaqfevglrynatvagvisygriaslsgvsaqdlflwfpvrgirvdv pssgviyfdvgvvfkhfplavfeapppctpdplllltqvcedgsvagggaasq*。

3、本发明的第二个目的是提供编码上述功能蛋白的调控水稻半矮杆的基因。

4、优选，所述的调控水稻半矮杆的基因，其核苷酸序列如seq id no.1的第134位碱基-第738位碱基序列所示(含有89bp的内含子)，具体为：

5、attccatttcttttcttttctttctccccctcaattattgccgcttctgtccatcccctcc

6、ccctccaattccattccatcttcatctccatatcttctcctcctcgcgtcggcagttatct

7、cctcgttgataatggcgtcgtcgtcgtcgtggtgggtggtgatgttgttgatggtggtg

8、gcggcggcggggtggggcggggtggcggcggcgacggcggcggaggcggcgcacg

9、aggtgctgcgggcgcacgggctgccgcgggggctcctgccggcggggatcgcggatt

10、tcaggcacgacgaagggagcgggaggttcgaggcggcgctcggggagtcgtgcacg

11、gcgcagttcgaggtcgggctgcggtacaacgcgacggtggccggggtcatcagctac

12、ggccggatcgcgtcgctgtcgggcgtctccgcgcaggacctcttcctctggttccccg

13、tccgcggcatccgcgtcgacgtcccttcctccggcgtcatctacttcgacgtcggcgtc

14、gtgttcaagcacttccccctcgccgtcttcgaggccccgccgccctgcacccccgacc

15、ccctcctcctcctcacgcaggtaatctaatccttcttcctcgaaccaatcacgaagtgaaatctccacccacctagttcatctctgaattgggcgctcacgcggggcaggt(此89bp是内含子)

16、gtgtgaggacggatcggtcgccggcggcggcgcggcgtcgcaatgaaggggacgga

17、ctcgatggttgaaatcggcgaggcggaaaccaaaagaatgcgcagttttgaggcatg

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19、aacattcctttcgttttctactactagttagtaacctttcattcctcatcactctgttctt

20、cttgccgttcttgttgtccagtgcgatcaaagccggccgacggtggccggtagagga

21、ggctgccggcctccggtcgccgccacggcgataatttttcgtggttatgatggttcggggattacaacgtgttgaa。

22、应当理解，考虑到密码子的简并性，在不改变氨基酸序列的前提下，对上述编码基因的核苷酸序列进行修改，也属于本发明的保护范围内。

23、本发明的第三个目的是提供上述调控水稻半矮杆的功能蛋白或其编码基因在调控水稻株高中的应用。优选的，通过转基因技术干扰、沉默或敲除所述的调控水稻半矮杆的基因使水稻株高降低。

24、本发明的第四个目的是提供上述调控水稻半矮杆的功能蛋白或其编码基因在提高水稻产量中的应用。

25、本发明的第五个目的是提供上述调控水稻半矮杆的功能蛋白或其编码基因在水稻理想株型育种中的应用。优选的，通过转基因技术干扰、沉默或敲除所述的调控水稻半矮杆的基因使水稻株高降低，从而提高水稻的收获指数和抗倒伏能力。

26、本发明的第六个目的是提供用于抑制上述的调控水稻半矮杆的基因表达的物质在降低水稻株高和水稻理想株型育种中的应用。

27、本发明的第七个目的是提供一种降低水稻株高的方法，包括使上述的调控水稻半矮杆的蛋白功能缺失的步骤。具体的，是通过转基因技术干扰、沉默或敲除所述的调控水稻半矮杆的基因，使蛋白功能缺失。

28、本发明首次确定敲除loc_os01g68500基因可以降低水稻株高。本发明利用crispr/cas9载体构建loc_os01g68500基因的敲除转化载体。该载体转化水稻后能敲除loc_os01g68500基因，转化植株的株高显著低于野生型对照植株。因此，本发明loc_os01g68500基因的功能可以应用于水稻理想株型育种，提高水稻的收获指数、耐肥性和抗倒伏性，保障粮食安全。

技术特征：

1.调控水稻半矮杆的功能蛋白或其编码基因在调控水稻株高中的应用，所述的功能蛋白的氨基酸序列如seq id no.2所示，其编码基因的核苷酸序列如seq id no.1的第134位碱基-第738位碱基序列所示。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，通过转基因技术干扰、沉默或敲除所述的调控水稻半矮杆的基因使水稻株高降低。

3.调控水稻半矮杆的功能蛋白或其编码基因在提高水稻产量中的应用，所述的功能蛋白的氨基酸序列如seq id no.2所示，其编码基因的核苷酸序列如seq id no.1的第134位碱基-第738位碱基序列所示。

4.调控水稻半矮杆的功能蛋白或其编码基因在水稻理想株型育种中的应用，所述的功能蛋白的氨基酸序列如seq id no.2所示，其编码基因的核苷酸序列如seq id no.1的第134位碱基-第738位碱基序列所示。

5.用于抑制调控水稻半矮杆的基因表达的物质在水稻理想株型育种中的应用；所述的调控水稻半矮杆的基因的核苷酸序列如seq id no.1的第134位碱基-第738位碱基序列所示。

6.一种降低水稻株高的方法，其特征在于，包括使调控水稻半矮杆的蛋白功能缺失的步骤；所述的调控水稻半矮杆的功能蛋白的氨基酸序列如seq id no.2所示。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，是通过转基因技术干扰、沉默或敲除调控水稻半矮杆的基因，使蛋白功能缺失；所述的调控水稻半矮杆的基因的核苷酸序列如seqidno.1的第134位碱基-第738位碱基序列所示。

技术总结
本发明公开了一个适用于水稻理想株型育种的基因及其应用。所述适用于水稻理想株型育种的基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1的第134位碱基‑第738位碱基序列所示，其编码蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。本发明首次确定敲除LOC_Os01g68500基因可以降低水稻株高，因此，本发明为调控水稻株高和水稻理想株型育种提供了技术支持。

技术研发人员：杨梯丰,董景芳,赵均良,王健,张少红
受保护的技术使用者：广东省农业科学院水稻研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14