本發(fā)明涉及水稻基因工程，具體涉及一種與水稻穗型和籽粒大小相關(guān)的蛋白、基因及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、水稻(oryza?sativa)是最重要的糧食作物，世界上三分之一以上的人口以水稻為主食。由于水稻具有基因組小、遺傳和物理圖譜精細(xì)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)相對(duì)容易及與其它禾本科作物的共線性的優(yōu)點(diǎn)，水稻也一直作為優(yōu)良的模式植物。隨著水稻基因組測(cè)序的完成，人類開(kāi)始進(jìn)入后基因組時(shí)代，全面開(kāi)展水稻功能基因組研究和基因注釋己成為生命科學(xué)的前沿領(lǐng)域。因此水稻功能基因的研究對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生物學(xué)研究具有重大意義。

2、為解決人口增長(zhǎng)與耕地面積減少的矛盾，提高水稻品質(zhì)(如提高水稻單位面積產(chǎn)量)是人們面臨的重大挑戰(zhàn)。雖然20世紀(jì)50、60年代的矮化育種和70年代的雜交水稻培育是水稻科學(xué)的兩次革命，但近幾年來(lái)水稻的品質(zhì)提高開(kāi)始徘徊。

3、水稻粒型是重要的產(chǎn)量性狀，水稻的產(chǎn)量由有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、千粒重三要素決定，其中千粒重所影響的產(chǎn)量與粒型密切相關(guān)。隨著分子生物學(xué)技術(shù)發(fā)展，目前雖有許多調(diào)控粒型相關(guān)基因被克隆和定位，但其調(diào)控網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜多樣，且大多具有負(fù)效應(yīng)，很難真正應(yīng)用于育種實(shí)踐之中。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題提供一種與水稻穗型和籽粒大小相關(guān)的蛋白、基因及應(yīng)用。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

3、一種與水稻穗型和籽粒大小相關(guān)的蛋白，所述蛋白的氨基酸序列為seq?id?no.1或seq?id?no.2。

4、一種與水稻穗型和籽粒大小相關(guān)的基因，所述基因用于編碼如權(quán)利要求1所述蛋白。

5、進(jìn)一步的，所述基因的核苷酸序列如seq?id?no.3或seq?id?no.4。

6、進(jìn)一步的，所述基因?yàn)樯鲜鱿薅ǖ暮塑账嵝蛄薪?jīng)取代、缺失或添加一個(gè)或幾個(gè)堿基序列得到。

7、進(jìn)一步的，所述基因的核苷酸序列如seq?id?no.5、seq?id?no.6或seq?id?no.7。

8、進(jìn)一步的，所述取代、缺失或添加一個(gè)或幾個(gè)堿基序列采用基因編輯方法進(jìn)行。

9、進(jìn)一步的，所述基因編輯采用crispr/cas9進(jìn)行。

10、進(jìn)一步的，所述取代、缺失或添加一個(gè)或幾個(gè)堿基序列中敲除基因的靶標(biāo)序列的核苷酸如seq?id?no.8或seq?id?no.9。

11、基因的應(yīng)用，所述基因在水稻育種中的用途。

12、進(jìn)一步的，所述水稻育種為雜交選育穗型和粒型品種水稻。

13、本發(fā)明的有益效果是：

14、(1)本發(fā)明通過(guò)ems誘變，分離篩選得到粒長(zhǎng)變短，穗粒數(shù)減少的突變體基因spsc11，通過(guò)基因編輯技術(shù)對(duì)spsc11進(jìn)行基因編輯，其功能失活表型與突變體一致，均表現(xiàn)為粒長(zhǎng)變短，穗粒數(shù)減少；

15、(2)本發(fā)明得到的spsc11可正向調(diào)控水稻粒型及穗粒數(shù)，可通過(guò)過(guò)表達(dá)spsc11提高粒長(zhǎng)、增加穗粒數(shù)，進(jìn)而提高水稻產(chǎn)量；

16、(3)本發(fā)明得到的spsc11基因通過(guò)調(diào)控udp葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶活性，調(diào)控水稻籽粒大小及穗粒數(shù)，豐富了水稻粒型調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，為水稻高產(chǎn)育種提供優(yōu)異資源。

技術(shù)特征：

1.一種與水稻穗型和籽粒大小相關(guān)的蛋白，其特征在于，所述蛋白的氨基酸序列為seqid?no.1或seq?id?no.2。

2.一種與水稻穗型和籽粒大小相關(guān)的基因，其特征在于，所述基因用于編碼如權(quán)利要求1所述蛋白。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種與水稻穗型和籽粒大小相關(guān)的基因，其特征在于，所述基因的核苷酸序列如seq?id?no.3或seq?id?no.4。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種與水稻穗型和籽粒大小相關(guān)的基因，其特征在于，所述基因?yàn)槿鐧?quán)利要求3限定的核苷酸序列經(jīng)取代、缺失或添加一個(gè)或幾個(gè)堿基序列得到。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種與水稻穗型和籽粒大小相關(guān)的基因，其特征在于，所述基因的核苷酸序列如seq?id?no.5、seq?id?no.6或seq?id?no.7。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種與水稻穗型和籽粒大小相關(guān)的基因，其特征在于，所述取代、缺失或添加一個(gè)或幾個(gè)堿基序列采用基因編輯方法進(jìn)行。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種與水稻穗型和籽粒大小相關(guān)的基因，其特征在于，所述基因編輯采用crispr/cas9進(jìn)行。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種與水稻穗型和籽粒大小相關(guān)的基因，其特征在于，所述取代、缺失或添加一個(gè)或幾個(gè)堿基序列中敲除基因的靶標(biāo)序列的核苷酸如seq?id?no.8或seqid?no.9。

9.如權(quán)利要求2～8任一所述基因的應(yīng)用，其特征在于，所述基因在水稻育種中的用途。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于，所述水稻育種為雜交選育穗型和粒型品種水稻。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及水稻基因工程技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種與水稻穗型和籽粒大小相關(guān)的蛋白、基因及應(yīng)用；所述蛋白的氨基酸序列為SEQ?ID?NO.1或SEQ?ID?NO.2。spsc11基因突變后，突變體除了籽粒變小外，在株高、穗長(zhǎng)、枝梗數(shù)以及分蘗數(shù)上均有降低。本發(fā)明在育種方面有很大的潛力。

技術(shù)研發(fā)人員：張紅宇,郭岱銘,王振奇,王延新,羅憶,周浩,夏朵,杜康兮,陳曉瓊,廖泳祥,徐培洲,吳先軍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/14