水稻产量相关的SAP30C功能蛋白、编码基因、重组载体及应用制造技术

本发明专利技术涉及与水稻产量相关的SAP30C功能蛋白、编码基因、重组载体，及其在水稻育种中的应用。水稻产量相关的SAP30C功能蛋白，其氨基酸序列如SEQ ID No.1所示。本发明专利技术与水稻产量相关的功能基因ossap30C对调控水稻发育和水稻的产量有重要意义，还可将其应用于良种繁育和杂交育种中。

【技术实现步骤摘要】
水稻产量相关的SAP30C功能蛋白、编码基因、重组载体及应用(一)
本专利技术涉及与水稻产量相关的SAP30C功能蛋白、编码基因、重组载体，及其在水稻育种中的应用。(二)
技术介绍
真核生物基因的基因表达是受多重遗传调控和表观遗传调控。表观遗传调控主要发生在转录前染色质重塑，主要包括组蛋白修饰，染色质重塑，基因组印记，DNA甲基化，转基因沉默等。其中，组蛋白修饰是表观遗传调控最重要机制之一，包括组蛋白磷酸化，甲基化，乙酰化等，在植物的生长发育和基因表达调控中发挥不可或缺的作用。水稻是单子叶模式植物同时也是人类重要的粮食作物，因此研究水稻中组蛋白修饰基因的功能具有非常重要的意义。组蛋白N端乙酰化与转录激活和基因表达相关，而去乙酰化则相反，一般与转录抑制和基因抑制有关。组蛋白的乙酰化和去乙酰化分别由组蛋白乙酰化酶和去乙酰化酶调控。组蛋白乙酰化与去乙酰化是由HAT与HDACs相互调控，处于动态平衡的状态，共同控制染色质区域组蛋白的乙酰化程度，调控基因的表达。本专利技术SAP30C蛋白是一种水稻组蛋白去乙酰化蛋白，具有去乙酰化酶活性。SAP30C蛋白主要由两个结构域组成，zinc-fingerSAP30family和SAP30_sin3bdgfaminy。通过对21个物种的同源蛋白聚类分析，得出水稻SAP30C与SAP30A同源性最高，之后是谷子、小麦及短柄草。单子叶与双子叶同源蛋白各聚为一类，但拟南芥与玉米、高粱同原蛋白亲缘关系较近。在本专利技术中SAP30C蛋白缺陷后，水稻突变体植株出现晚花表型。基因SAP30C功能异常导致分蘖数减少、穗发育异常及产量降低，表明SAP30C蛋白的组蛋白去乙酰化功能对水稻的发育(分蘖及开花)起着至关重要的作用。(三)
技术实现思路
本专利技术的目的是提供水稻产量相关的SAP30C功能蛋白、编码基因、重组载体，及其在水稻育种中的应用。本专利技术采用的技术方案是：水稻产量相关的SAP30C功能蛋白，其氨基酸序列如SEQIDNo.1所示。由于氨基酸序列的特殊性，任何含有SEQIDNO.1所示氨基酸序列的肽蛋白的片段或其变体，如其保守性变体、生物活性片段或衍生物，只要该肽蛋白的片段或肽蛋白变体与前述氨基酸序列同源性在90％以上，均属于本专利技术保护范围之列。具体的所述改变可包括氨基酸序列中氨基酸的缺失、插入或替换；其中，对于变体的保守性改变，所替换的氨基酸具有与原氨基酸相似的结构或化学性质，如用亮氨酸替换异亮氨酸，变体也可具有非保守性改变，如用色氨酸替换甘氨酸。SEQIDNo.1氨基酸序列如下：MMMETELCSSRVLSPPRYESGDEELSVLPRHTKVIVTGNNRTKSVLVGLQGVVKKAVGLGGWHWLVLKNGVEVKLQRNALSVLEPPTGNEDDDDIDGNNSFCSSSDMGDKDMDYLASIEYHKPTKPRVRHTRPWSSCIKSSNRGNFHPSTKLRTRVNLTKLGTPTLWRYWKHFNLVSMNPNPSKEQLFHGVQQHFQSQQLDELQVILGFIQAAKRLKTLYRS本专利技术还涉及编码所述SAP30C功能蛋白的基因。具体的，所述编码基因核苷酸序列如SEQIDNo.2所示。由于核苷酸序列的特殊性，任何SEQIDNO.2所示多核苷酸的变体，只要其与该多核苷酸具有90％以上同源性，均属于本专利技术保护范围之列。所述多核苷酸的变体是指一种具有一个或多个核苷酸改变的多核苷酸序列。此多核苷酸的变体可以使生的变位变异体或非生的变异体，包括取代变异体、缺失变异体和插入变异体。如本领域所知的，等位变异体是一个多核苷酸的替换形式，它可能是一个多核苷酸的取代、缺失或插入，但不会从实质上改变其编码的肽蛋白的功能。SEQIDNo.2核苷酸序列如下：ATGATGATGGAGACTGAGCTATGCTCCTCCCGGGTTCTGTCTCCGCCTCGGTACGAGAGTGGCGATGAGGAGCTCTCGGTGCTTCCTCGGCACACGAAGGTCATCGTCACTGGGAACAACCGAACAAAGTCCGTCTTGGTTGGCCTACAAGGTGTTGTCAAGAAGGCTGTTGGTCTTGGAGGTTGGCACTGGCTGGTTCTAAAGAATGGTGTAGAGGTGAAGCTGCAAAGGAATGCTTTGAGTGTATTGGAACCTCCAACTGGTAACGAAGACGATGATGATATTGATGGCAACAATTCGTTCTGTAGCAGTTCCGACATGGGAGACAAAGACATGGACTATTTAGCGAGCATAGAGTACCACAAACCAACAAAGCCAAGAGTTCGGCATACAAGGCCCTGGTCTTCCTGTATAAAATCCAGCAACCGAGGCAATTTTCACCCCAGTACAAAGCTGCGAACGAGAGTAAACCTGACAAAACTTGGAACTCCTACGCTGTGGAGATACTGGAAGCATTTCAATCTTGTAAGCATGAACCCCAATCCATCAAAGGAACAGCTCTTCCATGGGGTCCAGCAGCATTTTCAGTCTCAGCAATTGGATGAGTTGCAGGTGATTCTGGGCTTCATCCAGGCAGCAAAGAGGCTCAAGACCCTGTACCGCTCCTAG。本专利技术还涉及含有所述编码基因的重组载体。所述重组载体是用常规方法将本专利技术的编码基因的核苷酸序列连接于各种载体上构建而成，该载体可以是市售的质粒、粘粒、噬菌体或病毒载体等。本专利技术还涉及所述SAP30C功能蛋白在在水稻育种尤其是提高水稻产量中的应用。具体的，所述SAP30C功能蛋白可用于调控植株分蘖数或者调控植株开花时间。所述调控植株发育(开花)体现在转基因植物与野生型在相同条件下发育迟缓，晚花，所述调控植物开花是通过调控植物组蛋白去乙酰化体现的。本专利技术还涉及所述SAP30C编码基因在水稻育种中的应用。本专利技术还涉及所述重组载体在水稻育种中的应用。具体的，所述应用为构建突变体ossap30C的转基因植物，具体方法包括：将构建好的CRISPR/Cas9基因编辑载体转入野生型水稻品种愈伤组织中，得到蛋白SAP30C缺陷的转基因植物。所得转基因植物的分蘖数显著少于受体植物(野生型水稻品种)，开花时间晚于受体植物(野生型水稻品种)，相反的，本领域普通技术人员可构建ossap30C高表达的转基因植物，即可获得分蘖数增加、开花时间较早的植株。本专利技术还涉及扩增所述功能蛋白编码基因的特异性扩增引物，其序列如下：上游引物：5’-GGCCCTGGTCTTCCTGTAT-3’下游引物：5’-AGGAGCGGTACAGGGTCTT-3’利用该特异性扩增引物对水稻进行扩增，其产物片段为273bp，产物序列如下(SEQIDNo.5)：GGCCCTGGTCTTCCTGTATAAAATCCAGCAACCGAGGCAATTTTCACCCCAGTACAAAGCTGCGAACGAGAGTAAACCTGACAAAACTTGGAACTCCTACGCTGTGGAGATACTGGAAGCATTTCAATCTTGTAAGCATGAACCCCAATCCATCAA本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.水稻产量相关的SAP30C功能蛋白，其氨基酸序列如SEQ ID No.1所示。

【技术特征摘要】
1.水稻产量相关的SAP30C功能蛋白，其氨基酸序列如SEQIDNo.1所示。2.编码权利要求1所述SAP30C功能蛋白的基因。3.如权利要求2所述的编码基因，其特征在于所述编码基因核苷酸序列如SEQIDNo.2所示。4.含有权利要求2所述编码基因的重组载体。5.权利要求1所述SAP30C功能蛋白及其编码基因在水稻育种中的应用。6.如权利要求5所述的应用，其特征在于所述SAP30C功能蛋白及其编码基因用于提高水稻产量。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷晓峰，耿玉珂，刘青，
申请(专利权)人：中国农业科学院生物技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11