本发明专利技术公开了一种水稻根系伸长控制基因OsKSR7及编码的蛋白质，该蛋白的编码基因如序列表SEQ ID NO：1所示的碱基序列，该蛋白的氨基酸序列如序列表SEQ ID NO：2所示，是一个转运蛋白，与根系伸长相关；该碱基序列若发生突变，如编码区DNA的206位的胸腺嘧啶被腺嘌呤取代，编码的氨基酸序列的25位色氨酸突变为精氨酸，这样该蛋白就抑制根系的伸长，具体在植株表现为主根、不定根和侧根都变短。该蛋白及其编码基因的应用，可以为水稻的根系改良和杂交育种或转基因植物的开发创造条件。
【技术实现步骤摘要】
一种水稻根系伸长控制基因OsKSR7及编码的蛋白质
本专利技术涉及水稻生长发育，具体涉及一种水稻根系伸长控制基因OsKSR7及编码的蛋白质。
技术介绍
水稻根系构型为须根系，能不断地从茎节最靠近中柱维管的分生区细胞发生不定根，最后由数量众多的不定根及其侧根构成了它的根系结构。根系作为水稻生长发育必不可少的器官,间接地决定着水稻地上部产量、品质、抗逆及广适性等诸多农艺性状的表现。根系伸长的主要细胞学基础之一是根尖分生组织的细胞分裂，根尖分生组织功能或结构的缺陷会导致短根发生。根系的伸长另外一个主要细胞学基础是根尖伸长区细胞的伸长，这与细胞壁形成、纤维素的合成和微管组织形成等相关。尽管根长对植物产量和抗性有重要的作用，但水稻根系因不能被人们直接收获食用故根系性状不被重视,人们对水稻根系性状的认识深度与广度远不及对于地上部产量与品质性状,其基础理论与应用研究严重滞后。因此，重点挖掘控制水稻根长的基因，分离、克隆一系列控制根长的基因便于定向改良水稻根系性状，如授权公告号为CN102161985的专利技术专利，就公开了与水稻根系生长有关的基因KSR1,该基因KSRI及编码的蛋白质有些碱基和氨基酸发生突变，水稻根系表现为短根系。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种水稻根系伸长控制基因OsKSR7及编码的蛋白质，该蛋白是转运蛋白，在氨基酸取代或缺失等情况下，能抑制水稻根系的伸长，使水稻出现短根系现象，可以为水稻的根系改良和杂交育种或转基因植物的开发创造条件。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种水稻根系伸长控制基因OsKSR7，该控制基因OsKSR7的核苷酸序列如序列表中SEQIDNO：1所示。上述水稻根系伸长控制基因OsKSR7所编码的蛋白质，其氨基酸序列如序列表中SEQIDNO：2所示。控制基因OsKSR7序列由7681个碱基组成，自5端第134-136位为起始密码子，其编码的蛋白质由793个氨基酸组成，为转运蛋白。水稻根系伸长控制基因OsKSR7所示的DNA序列中206位的胸腺嘧啶(T)被腺嘌呤(A)取代，水稻根系伸长控制基因OsKSR7突变为短根系突变基因-OsKSR7突变体。水稻根系伸长控制基因OsKSR7所编码的蛋白质所示的氨基酸序列中25位色氨酸(Trp)突变为精氨酸(Arg)，水稻根系表达为短根系。该OsKSR7可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。与现有技术相比，本专利技术的优点在于一种水稻根系伸长控制基因OsKSR7及编码的蛋白质，该蛋白的编码基因如序列表SEQIDNO：1所示的碱基序列，该蛋白的氨基酸序列如序列表SEQIDNO：2所示，是一个转运蛋白，与根系伸长相关；该碱基序列若发生突变，如206位的胸腺嘧啶(T)被腺嘌呤(A)取代，编码的氨基酸序列的25位色氨酸(Trp)突变为精氨酸(Arg)，这样该蛋白就抑制根系的伸长，具体在植株表现为主根、不定根和侧根都变短。该蛋白及其编码基因的应用，可以为水稻的根系改良和杂交育种或转基因植物的开发创造条件。附图说明图1是野生型(WT)和Osksr7突变体正常水培7天的表型比较；a，WT(左)和Osksr7突变体(右)的全株照，bar＝2cm；b，WT(左)和Osksr7(右)的根部照，bar＝2cm；c和d，WT和Osksr7突变体的主根在体视镜下的观测结果，bars＝0.5mm；图2是OsKSR7基因的图位克隆和基因结构；STS1和STS2和是定位用到的多态标记，OJ1115_A03、OSJNBb0013M05和OSJNBa0041K10代表BAC克隆，Rec代表重组子；内含子用实线表示，外显子用实心方框表示；图3野生型(WT)、Osksr7突变体和两株T2代转基因回复株系(OV1和OV2)的表型图。具体实施方式以下结合附图、实施例对本专利技术作进一步详细描述。实施例1突变体的表型及遗传分析从甲基磺酸乙酯诱变的籼稻(OryzaSativaL.sspindica)品种Kasalath突变体库中筛选到一个水稻短根系Osksr7突变体，即DNA序列中206位的胸腺嘧啶(T)被腺嘌呤(A)取代，水稻根系伸长控制基因OsKSR7突变为短根系控制基因，编码的蛋白质所示的氨基酸序列中25位色氨酸(Trp)突变为精氨酸(Arg)。8天苗龄的Osksr7突变体的根系伸长受到严重抑制，主根、不定根和侧根都变短(图1)，水稻根系表达为短根系。以此Osksr7突变体为父本，与野生型Kasalath杂交，获得子一代F1植株与野生型Kasalath完全一致，说明Osksr7为隐性突变。F1代自花授粉所得的F2中，正常植株与短根植株的分离比为257/81＝3.41，卡方检测结果为0.32<χ20.05,1＝3.84，正常植株与短根植株的比例符合一对基因控制的3：1分离比，表明该突变体是隐性单基因突变体。实施例2基因预测和序列分析根据精细定位的结果，定位区间有两个BAC克隆：OSJNBb0013M05和OSJNBa0041K10(图2)。根据TIGR(http://www.tigr.org/tdb/e2k1/osa1/)的水稻基因注释信息，对该区段内基因预测分析，该区间共有25个预测的基因，其中4个基因为功能预测基因，用Kasalath野生型和Osksr7突变体DNA模板对候选的4个基因进行扩增，扩增产物分别测序，测序结果进行比对分析，发现基因号为LOC_Os11g24560的DNA序列的206位的胸腺嘧啶(T)被腺嘌呤(A)取代，从而导致编码的氨基酸序列的25位色氨酸(Trp)突变为精氨酸(Arg)，命名该基因为OsKSR7。实施例3OsKSR7功能互补实验根据OsKSR7基因的CDS序列信息，设计扩增完整CDS的引物，引物序列如下(加下划线的为酶切位点)：OsKSR7-OVU：5’AAAGGTACCTCCCCATCCCCACCACCTCTC3’OsKSR7-OVL：5’AAAGGATCCAATCTCCCACAACTCAGACCT3’；采用上海生工RNA提取试剂盒(SK1321)提取水稻kasalash叶片总RNA，以Oligo(dt)-18为引物，以所提取的总RNA为模板进行反转录合成第一链cDNA。以此cDNA为模板，利用PrimeSTARHSDNAPolymerase扩增全长CDS，PCR条件：98℃预变性10s，然后进入循环反应(98℃10s，58℃10s，72℃，1min)，循环数为30，最后再延伸10min结束。琼脂糖电泳割胶回收PCR产物，连A尾纯化并连接到pMD19-T载体。连接产物热击转化大肠杆菌DH5α感受态细胞，37℃培养16h后挑阳性单克隆测序，测序鉴定序列无误后用KpnI和BamHI在37℃双酶切过夜，连入经同样双酶切的pCAMBIA1300改(35S)载体中，命名为35S-OsKSR7OVER。连接产物以相同的方法热击转化大肠杆菌DH5α感受态，涂布在含有kan抗性的LB平板培养16h后挑取单克隆，摇菌抽提质粒双酶切并通过琼脂糖胶检测正确后电击转化农杆菌EHA105。酶切检测正确的质粒通过农杆菌株系EHA105介导的水稻遗传转化体系导入到突变体Osksr7中，经过侵染、共培养、筛选具有潮霉素抗性的愈伤、分化、生根、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水稻根系伸长控制基因OsKSR7，其特征在于该控制基因OsKSR7的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。
【技术特征摘要】
1.一种水稻根系伸长控制基因OsKSR7，其特征在于该控制基因OsKSR7的核苷酸序列如SEQIDNO：1所示。2.权利要求1所述的一种水稻根系伸长控制基因OsKSR7所编码的蛋白质，其特征在于该蛋白质的氨基酸序列如SEQIDNO：2所示。3.如权利要求1所述的一种水稻根系伸长控制基因O...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱世华，丁沃娜，史俊颖，郑文娟，朱俊兆，林静霞，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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