一个控制水稻表面茸毛生长发育的基因OsGL6制造技术

技术编号:15514874 阅读:166 留言:0更新日期:2017-06-04 06:31
本发明专利技术提供一个控制水稻表面茸毛生长发育的基因OsGL6,所述基因序列如SEQ ID NO.1所示。该基因可能与不利环境下的逆境胁迫等环境影响因素相关,能够提高水稻的抗旱能力,抗紫外辐射,抗虫害等特点,提高水稻的产量与品质。同时也为阐明茸毛在水稻单子叶植物中的调控机制提供更深入的研究提供理论依据。

【技术实现步骤摘要】
一个控制水稻表面茸毛生长发育的基因OsGL6
本专利技术属于作物遗传育种领域,具体涉及一个控制水稻表面茸毛生长发育的基因OsGL6。
技术介绍
茸毛是植物体抵御外界环境刺激的一道天然屏障,在植物体生长发育过程中起到非常重要的作用,如减少水分蒸发,反射太阳强光,抗紫外辐射,抗虫害及病原菌侵染等特点。在水稻中至今发现与水稻茸毛生长发育的相关的基因有gl1,gl2,Hl1,Hl2和Hg,其中gl1与gl2为一对串联重复的基因。叶片茸毛基因Hl-a和Hl-b属于两个互补的基因,Yu等(1995)研究表明水稻叶片及颖壳的无毛基因gl1位于水稻5号染色体上,与RFLP标记RG182和RG403的物理距离分别为14.3±7.4cM,20.9±8.3cM,Wang等(2009)找到了与gl1紧密连锁的SSR标记RM1024、RM1200、GL8及GL311,gl1位于标记GL8与GL311之间230kb的区域内,根据水稻基因组物理图谱分析认为该区域有两个BAC克隆含有无毛基因。Li等(2010)的进一步研究表明,以93-11的突变体为材料,将gl1定位于标记RM1200/RM17786和RM2010/RM17801之间,遗传距离分别为1.0cM和1.0cM,并且精细定位在标记ID33和ID44之间54kb的区域内,该区域包含有10个候选基因,对其中一个候选基因(编号为Os05g0119000)进行克隆,预测结果表明这是与铝耐受性相关的基因,分析表明4个gl1突变体和光身稻品种在候选基因Os05g0118900的5’-UTR区具有一个共同的A→T点的突变,该突变影响mRNA的折叠和二级结构。牟文斌(2013)利用来源于斯里兰卡的茸毛叶籼稻品种苏旺往尔与粳稻日本晴、宁稻1号,将茸毛基因HL1精细定位于6号染色体的InDel标记WB17和WB23之间,物理距离为12.7kb,预测了一个基因LOC_Os06g44750,该基因编码含AP2结构域的转录因子,由此判断该基因编码的转录因子在表皮茸毛发育进程中起到关键的调控作用。据研究,GlabrousRice1(GLR1)/WUSCHEL-likehomeobox(OsWOX3B)/DEPILOUS(DEP)基因对水稻茸毛的发育具有重要作用,研究发现叶片和颖壳具有茸毛材料的三个突变体都不具有茸毛。Wang等(2013)鉴定了一个水稻茸毛相关的突变体glr2,并将该突变体基因glr2精细定位在水稻的第1号染色体上,位于标记RM12124和RM12136之间84.7Kb的区间内,该区间含有12个候选基因。本研究利用具有茸毛特性的水稻品种75-1-127与无茸毛品种明恢63进行正反交,构建遗传学群体,结果表明水稻叶片表面茸毛性状是由单个的细胞核显性基因控制的,其中有毛性状表现为显性性状,无毛性状为隐性性状,并将茸毛基因OsGL6精细定位于水稻6号染色体上,位于插入缺失标记InDel-106和InDel-115之间,遗传距离分别为0.3cM和0.1cM,通过生物信息学分别在粳稻日本晴和籼稻93-11的基因组预测中有8个和7个预测基因。通过预测,表达载体构建及相关表达分析,我们成功的获得了控制茸毛生长发育的基因暂命名为OsGL6。茸毛是研究植物体形态建成,细胞命运决定,细胞分化的一个很好的研究对象,近年来,在双子叶模式植物体拟南芥中,对该特性的研究已经有了较为深入的探究,且初步了解了控制该性状表达的网络机制。但是在单子叶植物体水稻中,有报道指出其控制茸毛性状的表达可能与双子叶的控制机制不同,固本专利技术将对研究水稻这一单子叶植物茸毛的研究就显得非常有意义。本专利技术在原有报道控制水稻茸毛发育的基因OsGL1外,发现了一个新的控制水稻茸毛生长发育的新基因OsGL6,因此,进一步研究水稻该基因的功能研究,阐明该基因的控制机制及水稻新材料的分子创制提供理论依据。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一个控制水稻表面茸毛生长发育的基因OsGL6。为实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:本专利技术涉及一种水稻茸毛发育相关的基因OsGL6(Oryzasativaglabrous6,缩写为OsGL6),其核苷酸序列如序列表中SEQIDNO.1所示。本专利技术涉及上述水稻茸毛相关基因OsGL6的蛋白,其氨基酸序列如序列表中SEQIDNO.2所示。本专利技术涉及上述水稻茸毛生长发育相关基因在水稻遗传育种中的应用。本专利技术的优点在于:专利技术中涉及的水稻茸毛相关基因OsGL6,该基因可能与不利环境下的逆境胁迫等环境影响因素相关,能够提高水稻的抗旱能力,抗紫外辐射,抗虫害等特点,提高水稻的产量与品质。同时也为阐明茸毛在水稻单子叶植物中的调控机制提供更深入的研究提供理论依据。附图说明图1.具有表达性差异基因。图2.茸毛相关基因与候选基因的系统进化树分析。具体实施方式下述实施例中,凡未注明具体实验条件的,均为按照本领域技术人员熟知的常规条件,或按照制造厂商所建议的条件。实施例1:水稻茸毛相关基因OsGL6的基因定位及生物信息学分析以茸毛突变体75-1-127为供体亲本,以光身稻品种Lemont为受体亲本杂交,之后以Lemont为轮回亲本回交2代,得F1,F2。通过初定位及精细定位,最终得到位于6号染色体在插入缺失标记InDel-106和InDel115之间分别为0.1cM和0.3cM之间的物理距离之间,对于参考基因组日本晴序列大小为79kb.通过对该区域进行生物信息学分析及相关网站的预测(Softberry:http://linux1.softberry.com/berry.phtml;RGAP:http://rice.plantbiology.msu.edu/;Phytozome:https://phytozome.jgi.doe.gov/pz/portal.html;Gramene:http://www.gramene.org/),得到该期间共7个候选基因,基因分别是:Loc_Os06g44750(AP2domaincontaining),Loc_Os06g44760,Loc_Os06g44770,Loc_Os06g44780,Loc_Os06g44790,Loc_Os06g44810,Loc_Os06g44820(PPRrepeatdomaincontainingprotein)。将此7个候选基因分别进行荧光定量(qRT-PCR)表达性分析以及生物信息学分析,基因表达性结果与分析网站如下:荧光定量表达性分析结果(见图1):结果显示在不同水稻品种中,7个候选基因只有Loc_Os06g44750,Loc_Os06g44810,Loc_Os06g44820三个基因表达差异呈2倍以上,差异显著。同时,我们还将上述基因与在植物体中控制茸毛相关的基因(如拟南芥中ATGL1,ATGL3,水稻中的OsGL1,OsWOX3等)构建了系统进化树分析,结果如下(见图2):分析结果表明Loc_Os06g44810与水稻茸毛发育相关基因OsGL1同源性最近,并且与拟南芥ATGL1,ATMYB23,ATGL3同属同一分支,很可能参与茸毛的形成。在以上分析的基础上,我们又对候选基因进行了基因序列差异上的序列比对,通过比对,最终我们将Loc_Os06g44810本文档来自技高网
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一个控制水稻表面茸毛生长发育的基因OsGL6

【技术保护点】
一个控制水稻表面茸毛生长发育的基因OsGL6,其特征在于:所述基因序列如SEQ ID NO.1所示。

【技术特征摘要】
1.一个控制水稻表面茸毛生长发育的基因OsGL6,其特征在于:所述基因序列如SEQIDNO.1所示。2.一种如权利要求1所述的基因O...

【专利技术属性】
技术研发人员:张建福肖开转许惠滨何炜连玲王颖姮魏毅东朱永生谢鸿光谢华安
申请(专利权)人:福建省农业科学院水稻研究所
类型:发明
国别省市:福建,35

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