本发明专利技术公开了一个水稻休眠相关蛋白及其编码的基因与应用。本发明专利技术提供的蛋白质，是如下(a)或(b)的蛋白质：(a)由SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(b)将序列1的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与水稻种子休眠性相关的由SEQ ID NO.1衍生的蛋白质。本发明专利技术的水稻种子休眠相关蛋白影响种子成熟后的休眠性。过表达该蛋白编码基因的可导致转基因植株种子休眠性增强，从而可以培育具有适度休眠性的转基因植物，以降低不良环境对水稻产量的影响。所述蛋白及其编码基因可以应用于植物遗传改良。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于基因工程领域，涉及一个水稻休眠性相关蛋白及其编码基因与应用。
技术介绍
种子休眠是普遍存在的，可以使物种逃避自然灾害，减少种内个体间竞争及防止种子在不合时宜的季节萌发，是物种在长期进化过程中获得的一种对环境及季节性变化的适应性，是高等植物受基因和环境因子共同影响的复杂性状，具有普遍的生物学意义。水稻种子休眠是由多基因控制的复杂性状，也是水稻进化过程中重要的农艺性状，在栽培过程中种子休眠具有双重性：一方面，要求播种后种子能发芽迅速、整齐；另一方面，需要种子具有一定的休眠性，防止种子在收获季节遇到不适宜的气候而产生穗发芽，影响产量和品质。在种子成熟过程中，随着种子储藏物质的积累、脱水耐性的获得及代谢活动的停止，种子休眠得以形成。种子休眠的形成由很多调控因子共同调控，这些调控因子的作用方式及调控水平是不一样的。植物激素ABA和GA是种子休眠的主要调控因子，且它们的作用是相互拮抗的。ABA和GA的含量平衡及信号途径的响应对于种子休眠的形成、维持具有重要的调控作用。在植物种子中，ABA参与休眠的形成与休眠的维持，GA等激素则参与种子休眠的破除和促进种子发芽。种子休眠和萌发是典型的受多基因调控的数量性状，非常容易受到外界环境条件影响，而数量性状位点(QTL)定位是研究复杂数量性状的有效方法。对于水稻休眠的研究，首先通过一个强休眠材料和一个弱休眠材料构建的分离群体，对群体内各单株休眠性进行检测，并结合分子标记分析对控制休眠性的位点进行初定位。然后选择贡献率高的位点进行后续研究。主要通过与其中一个亲本进行多代回交，获得只含有目标位点的近等基因系(NIL)，通过对NIL与背景亲本回交获得的F2分离群体进行重组体筛选，并对重组体的后代进行表型验证，结合重组体的基因型对QTL位点进行精细定位，从而获得影响休眠表型的相关基因。近年来，利用分子标记对不同的遗传群体进行分析，已初步定位了100多个与水稻休眠性相关的QTL，广泛分布于12条染色体上。但由于种子休眠的复杂性及易受外界环境影响，检测到的QTL往往效应值不高或表达不稳定，给进一步的精细定位和图位克隆带来困难，到目前为止，只有两个QTL被克隆，但其对种子休眠的调控机理仍不清楚。野生稻和杂草稻有极强的种子休眠性，往往被用于种子休眠的研究，但这种休眠性很难破除，加之连锁累赘现象的存在，使得这些QTL难于利用于生产实际。因此挖掘优良的休眠QTL，并对相关基因进行研究，对水稻生产尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一个水稻休眠相关的蛋白。本专利技术的另一目的是提供该蛋白的编码基因与应用。与水稻种子休眠相关的蛋白qSdn-1，来源于稻属水稻(Oryza sativa var.N22)，具有如(a)或(b)所示的氨基酸残基序列：(a)由SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(b)将SEQ ID NO.1的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加衍生得到的与水稻种子休眠相关的蛋白质。序列表中的序列1由966个氨基酸残基组成，为磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶家族蛋白。为了使(a)中的qSdn-1便于纯化，可在由SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。表1标签的序列标签残基序列Poly-Arg5-6(通常为5个)RRRRRPoly-His2-10(通常为6个)HHHHHHFLAG8DYKDDDDKStrep-tag II8WSHPQFEKc-myc10EQKLISEEDL上述(b)中的qSdn-1可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。上述(b)中的qSdn-1的编码基因可通过将SEQ ID NO.2所示的DNA序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子，和/或进行一个或几个碱基对的错义突变，和/或在其5′端和/或3′端连上表1所示的标签的编码序列得到。编码上述与水稻种子休眠相关的蛋白的基因OsqSdn-1(N22)也属于本专利技术的保护范围。所述基因优选为如下1)或2)或3)所述的DNA分子：1)SEQ ID NO.2所示的DNA分子；2)SEQ ID NO.3所示的DNA分子；3)在严格条件下与1)或2)限定的DNA序列杂交且编码所述蛋白的DNA分子；4)与1)或2)或3)限定的DNA序列具有90％以上同源性，且编码植物休眠相关蛋白的DNA分子。含有以上任一所述基因的重组表达载体也属于本专利技术的保护范围。可用现有的植物表达载体构建含有所述基因的重组表达载体。所述植物表达载体可构建双元农杆菌载体。所述植物表达载体还可包含外源基因的3’端非翻译区域，即包含聚腺苷酸信号和任何其它参与mRNA加工或基因表达的DNA片段。所述聚腺苷酸信号可引导聚腺苷酸加入到mRNA前体的3’端，如农杆菌冠瘿瘤诱导(Ti)质粒基因(如胭脂合成酶Nos基因)、植物基因(如大豆贮存蛋白基因)3’端转录的非翻译区均具有类似功能。使用所述基因构建重组植物表达载体时，在其转录起始核苷酸前可加上任何一种增强型启动子或组成型启动子，如花椰菜花叶病毒(CAMV)35S启动子、玉米的泛素启动子(Ubiquitin)，它们可单独使用或与其它的植物启动子结合使用；此外，使用本专利技术的基因构建植物表达载体时，还可使用增强子，包括翻译增强子或转录增强子，这些增强子区域可以是ATG起始密码子或邻接区域起始密码子等，但必需与编码序列的阅读框相同，以保证整个序列的正确翻译。所述翻译控制信号和起始密码子的来源是广泛的，可以是天然的，也可以是合成的。翻译起始区域可以来自转录起始区域或结构基因。为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选，可对所用植物表达载体进行加工，如加入可在植物中表达编码可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因(GUS基因、萤光素酶基因等)、具有抗性的抗生素标记物(潮霉素标记物、卡那霉素标记物等)或是抗化学试剂标记基因(如抗除莠剂基因)等。从转基因植物的安全性考虑，可不加任何选择性标记基因，直接以逆境筛选转化植株。所述重组表达载体可为在pCUbi 1390载体的EcoRI重组位点插入所述基因(qSdn-1)得到的重组质粒。将含有qSdn-1的pCUbi 1390命名为pCUbi 1390-qSdn-1。含有以上任一所述基因(qSdn-1)的表达盒、转基因细胞系及重组菌均属于本专利技术的保护范围。扩增所述基因(qSdn-1)全长或任一片段的引物对也属于本专利技术的保护范围，所述的引物对优选Primer1/Primer2、Primer3/Primer4和Primer5/Primer6。一种水稻休眠性位点qSdn-1，其该位点定位于Indel标记F19和F18之间，29.8kb范围内；所述的Indel标记F19的上游引物如序列表中SEQ ID NO.36所示，下游引物如序列表中SEQ ID NO.37所示；Indel标记F18的上游引物如序列表中SEQ ID NO.34所示，下游引物如序列表中SEQ ID NO.35所示。在精细定位此基因过程中涉及到的定位引物(见表2)，除引物RM11669和RM11694外，其余SSR引物和InDel引物为本实验需要而自行设计的引物，这些自行设计的引物也属于本专利技术的保护范围。有益效果：本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种与水稻种子休眠相关的蛋白，其特征在于：选自(a)或(b)所示的蛋白：(a)由SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(b)将SEQ ID NO.1的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加衍生得到的与水稻种子休眠相关的蛋白质。
【技术特征摘要】
1.一种与水稻种子休眠相关的蛋白，其特征在于：选自(a)或(b)所示的蛋白：(a)由SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(b)将SEQ ID NO.1的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加衍生得到的与水稻种子休眠相关的蛋白质。2.编码权利要求1所述蛋白的基因。3.根据权利要求2所述的基因，其特征在于：所述基因是如下1)或2)或3)或4)的DNA分子：1)SEQ ID NO.2所示的DNA分子；2)SEQ ID NO.3所示的DNA分子；3)在严格条件下与1)或2)限定的DNA序列杂交且编码权利要求1所述蛋白的DNA分子；4)与1)或2)或3)限定的DNA序列具有90％以上同源性，且编码水稻种子休眠性蛋白的DNA分子。4.含有权利要求2或3所述基因的重组表达载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌。5.根据权利要求4所述的重组表达载体，其特征在于：所述重组表达载体是在pCUbi 1390载体的EcoRI重组位点之间插入权利要求2或3所述基因得到的重组质粒。6.扩增权利要求2或3所述基因的全长或其任意片段的引物对，优选Primer1/Primer2、Primer3/Primer4或Primer5/Primer6；其中，Primer1如序列表中SEQ ID NO.4所示，Primer2如序列表中SEQ ID NO.5所示，Primer3如序列表中SEQ ID NO.6所示，Primer4如序列表中SEQ ID NO...
【专利技术属性】
技术研发人员：万建民，江玲，杨春艳，吴涛，朱星洁，王茜，刘世家，刘喜，陈亮明，田云录，赵志刚，
申请(专利权)人：南京农业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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