植物株型相关蛋白PROG2及其编码基因与应用制造技术

本发明专利技术公开了一种植物株系相关蛋白PROG2及其编码基因与应用。本发明专利技术所提供的植物株系相关蛋白PROG2为如下a1)或a2)或a3)：a1)氨基酸序列是序列表中序列2所示的蛋白质；a2)在序列表中序列2所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质；a3)将a1)或a2)所示的蛋白质经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与植物株型相关的蛋白质。实验证明，植物株系相关蛋白PROG2对调控水稻株型和产量具有非常重要的作用，在培育高产水稻新品种中具有广阔前景。

Plant type related protein PROG2 and its coding gene and Application

The invention discloses a plant strain related protein PROG2, a coding gene and an application thereof. Plant strains PROG2 protein provided by the invention is as follows: A1) or A2) or A3):a1) amino acid sequence is sequence 2 in a sequence table shown in protein; A2) in sequence 2 in the sequence table shown in the protein N terminal and / or C connection at the end of the tag fusion protein; A3) A1) or A2) protein shown by one or several amino acid residues of substitution and deletion and / or add the related protein and plant type. The results showed that PROG2, a plant line related protein, plays an important role in regulating plant type and yield of rice, and has broad prospects in the development of new varieties of high-yielding rice.

【技术实现步骤摘要】
植物株型相关蛋白PROG2及其编码基因与应用
本专利技术属于生物
，具体涉及一种植物株系相关蛋白PROG2及其编码基因与应用。
技术介绍
水稻，作为世界上最重要的粮食作物之一，养育了世界上超过50％的人口。然而，最近的研究表明，在水稻三大生产国，中国、印度和印度尼西亚分别有78％、37％和81％的水稻生产区的水稻产量从1961年到2008年一直停滞不前，水稻栽培品种遗传背景狭窄和育种技术落后，是造成这一现象的主要原因。普通野生稻是亚洲栽培稻的祖先种，野生稻在演化成栽培稻的过程中，经过自然选择和人工选择，基因多样性降低、等位基因数减少。据统计，栽培稻的等位基因数约为野生稻的60％，从而导致当前水稻品种选育所面临的遗传瓶颈问题。因此从水稻近缘野生种的普通野生稻OryzarufipogonGriff.基因组中发掘和利用在栽培稻中已丢失或削弱的优异驯化基因，并把它们应用于水稻育种生产中具有十分重要的理论意义和实践价值，也是解决当前水稻育种难题的一条行之有效的途径。水稻株型是影响产量的关键因素之一，塑造理想株型也一直以来都是水稻育种者提高水稻产量的重要途径。我国野生稻资源丰富，从野生稻中发掘、定位和克隆水稻株型相关基因不仅有助于拓宽水稻栽培品种的遗传多样性，同时也为水稻现代分子育种提供重要参考和理论基础，对加强我国野生稻基因资源的保护、将资源优势变成经济优势具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是如何提高水稻产量。为解决上述问题，本专利技术首先提供了一种植物株系相关蛋白。本专利技术所提供的植物株系相关蛋白，名称为PROG2，来源于江西东乡野生稻，为如下a1)或a2)或a3)：a1)氨基酸序列是序列表中序列2所示的蛋白质；a2)在序列表中序列2所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质；a3)将a1)或a2)所示的蛋白质经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与植物株型相关的蛋白质。其中，序列表中序列2由188个氨基酸残基组成。为了使a1)中的蛋白质便于纯化，可在序列表中序列2所示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-tagII8WSHPQFEKc-myc10EQKLISEEDL上述a3)中的蛋白质PROG2，所述一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加为不超过10个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加。上述a3)中的蛋白质PROG2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a3)中的蛋白质PROG2的编码基因可通过将序列表中序列1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。编码所述PROG2的核酸分子也属于本专利技术的保护范围。所述编码所述PROG2的核酸分子可为如下(b1)或(b2)或(b3)或(b4)所示的DNA分子：(b1)核苷酸序列是序列表中序列1所示的DNA分子；(b2)其编码序列是序列表中序列1自5’末端起第125-691位核苷酸的DNA分子；(b3)与(b1)或(b2)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码权利要求1所述蛋白质的DNA分子；(b4)在严格条件下与(b1)或(b2)限定的核苷酸序列杂交，且编码权利要求1所述蛋白质的DNA分子。其中，所述核酸分子可以是DNA，如cDNA、基因组DNA或重组DNA；所述核酸分子也可以是RNA，如mRNA或hnRNA等。其中，序列表中序列1由892个核苷酸组成，序列表中序列1的核苷酸编码序列表中序列2所示的氨基酸序列。本领域普通技术人员可以很容易地采用已知的方法，例如定向进化和点突变的方法，对本专利技术的编码PROG2的核苷酸序列进行突变。那些经过人工修饰的，具有与本专利技术分离得到的PROG2的核苷酸序列75％或者更高同一性的核苷酸，只要编码PROG2且与植物株型相关，均是衍生于本专利技术的核苷酸序列并且等同于本专利技术的序列。这里使用的术语“同一性”指与天然核酸序列的序列相似性。“同一性”包括与本专利技术的编码序列表的序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质的核苷酸序列具有75％或更高，或80％或更高，或85％或更高，或90％或更高，或95％或更高同一性的核苷酸序列。同一性可以用肉眼或计算机软件进行评价。使用计算机软件，两个或多个序列之间的同一性可以用百分比(％)表示，其可以用来评价相关序列之间的同一性。含有所述编码所述PROG2的核酸分子的表达盒、重组载体、重组微生物或转基因细胞系也属于本专利技术的保护范围。所述表达盒包括启动子、编码所述PROG2的核酸分子和终止子。所述启动子具体可为PROG2启动子(序列3自5’末端起第1至1258位所示)；所述编码所述PROG2的核酸分子可如序列3自5’末端起第1383至1949位所示；所述终止子具体可为PROG2终止子(序列3自5’末端起第2151至4214位所示)。所述重组载体可为将所述PROG2的编码基因(即序列表中序列1自5’末端起第125-691位所示的DNA分子)通过含有所述PROG2的编码基因的表达盒插入出发质粒得到的重组质粒。所述重组载体具体可为用序列表中序列3所示的DNA分子替换pCAMBIA3301的EcoRI和SmaI识别序列间的片段(pCAMBIA3301被限制性核酸内切酶EcoRI和SmaI切成一个大片段和一个小片段，该DNA为该小片段)，得到的重组质粒D81，重组质粒D81表达序列表中序列2所示的PROG2。所述pCAMBIA3301与D81的差别仅在于将pCAMBIA3301的EcoRI和SmaI识别序列间的DNA片段(pCAMBIA3301被限制性核酸内切酶EcoRI和SmaI切成一个大片段和一个小片段，该DNA为该小片段)替换为序列表中序列3所示的DNA分子。所述重组微生物可通过将所述重组载体导入出发微生物得到。所述出发微生物可为酵母、细菌、藻类或真菌。所述细菌可为革兰氏阳性细菌或革兰氏阴性细菌。所述革兰氏阴性细菌可为根癌农杆菌(Agrobacteriumtumefaciens)。所述根癌农杆菌(Agrobacteriumtumefaciens)可为根癌农杆菌EHA105。所述转基因植物细胞系均不包括繁殖材料。所述转基因植物理解为不仅包含将所述PROG2基因转化受体植物得到的第一代转基因植物，也包括其子代。对于转基因植物，可以在该物种中繁殖该基因，也可用常规育种技术将该基因转移进入相同物种的其它品种，特别包括商业品种中。所述转基因植物包括种子、愈伤组织、完整植株和细胞。所述PROG2，或，所述编码所述PROG2的核酸分子，或，含有所述编码所述PROG2的核酸分子的表达盒、重组载体、重组微生物或转基因细胞系，在调控植物株型和/或产量中的应用也属于本专利技术的保护范围。所述PROG2，或，所述编码所述PROG2的核酸分子，或，含有所述编码所述PROG2的核酸分子的表达盒、重组载体、重组微生物或转基因细胞系，在培育株型改变和/或产量改变的转基因植物中的应本文档来自技高网...

【技术保护点】
蛋白质，为如下a1)或a2)或a3)：a1)氨基酸序列是序列表中序列2所示的蛋白质；a2)在序列表中序列2所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质；a3)将a1)或a2)所示的蛋白质经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与植物株型相关的蛋白质。

【技术特征摘要】
1.蛋白质，为如下a1)或a2)或a3)：a1)氨基酸序列是序列表中序列2所示的蛋白质；a2)在序列表中序列2所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质；a3)将a1)或a2)所示的蛋白质经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与植物株型相关的蛋白质。2.编码权利要求1所述蛋白质的核酸分子。3.如权利要求2所述的核酸分子，其特征在于：所述核酸分子为如下(b1)或(b2)或(b3)或(b4)所示的DNA分子：(b1)核苷酸序列是序列表中序列1所示的DNA分子；(b2)其编码序列是序列表中序列1自5’末端起第125-691位核苷酸的DNA分子；(b3)与(b1)或(b2)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码权利要求1所述蛋白质的DNA分子；(b4)在严格条件下与(b1)或(b2)限定的核苷酸序列杂交，且编码权利要求1所述蛋白质的DNA分子。4.含有权利要求2或3所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组微生物或转基因细胞系。5.c1)或c2)的应用：c1)权利要求1所述蛋白质，或，权力要求2或3所述核酸分子，或，含有权利要求2或3所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组微生物或转基因细胞系，在调控植...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭禄宾，吴永振，李显然，刘凤霞，朱作峰，付永彩，顾凭，孙传清，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11