一种水稻雄性不育相关蛋白及其编码基因与应用制造技术

本发明专利技术涉及基因工程领域，具体地，本发明专利技术涉及一种水稻雄性不育相关蛋白及其编码基因与应用。所述基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示，在水稻中沉默该基因，显著降低了水稻花粉育性，可用于作物杂交育种以及提高产量、加速杂种优势分子育种进程，可用于培育雄性不育水稻，为免去雄杂交水稻做出贡献。

【技术实现步骤摘要】
一种水稻雄性不育相关蛋白及其编码基因与应用
本专利技术涉及基因工程领域，具体地，本专利技术涉及一种水稻雄性不育相关蛋白及其编码基因与应用。
技术介绍
水稻雄性不育的发现与利用为增加水稻产量，改进品质，增加抗性和适应性提供优异种源，因而在植物育种上具有重要的应用价值。目前发现一些控制水稻花器官数目的基因、控制花粉囊细胞的分开和分化的基因、控制雄性减数分裂基因、促进花粉粒发育的关键基因等。Olee1在不同植物中功能多样性，参与众多的生命活动。Olee1花粉蛋白超家族Ole结构域具有较高的多样性。目前，在植物中已克隆和预测了571个Olee1和Olee1类花粉蛋白家族成员。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供控制水稻性不育的相关蛋白。本专利技术再一目的所提供的控制水稻雄性不育相关基因。本专利技术的另一目的提供上述水稻雄性不育相关蛋白和基因的应用。本专利技术所提供的控制水稻雄性不育相关蛋白，来源于水稻中花11，氨基酸为251个，其氨基酸序列如SEQIDNO.1所示。SEQIDNO.1：MGTRLVPRETAALLGAFVALLAVSFGAVAAPAPLVVGSIKCLDCSPDDVKAEDAFRGLQVGIMCNSGAGEAYETKMLSGLDENGGFSIPLAADLLRDDGELDKDCFAQLHSAPETPCAGQTPPRIAKAGPGNDTIAAAAADAAPTYLAVSDDTLFSPVACKCGKYKKKFMFAPPPPPPPRPPAPEYKPPTPTLTPIPTPEPSYGPPAPKPPAPPVEDEPQPFFHKHPKLKFMHKKKPCPPLVDVDIPRPNN*根据本专利技术的控制水稻雄性不育的相关基因可具有如SEQIDNO.2所示核苷酸序列，OsTMS1开放阅读框(ORF)长度为756bp。SEQIDNO.2：ATGGGGACTCGCTTAGTTCCTCGGGAAACTGCAGCTCTTCTCGGTGCTTTCGTTGCGCTTCTGGCCGTCAGCTTCGGCGCCGTGGCGGCGCCGGCGCCGCTCGTGGTTGGCTCCATCAAGTGCTTGGATTGCTCTCCCGACGACGTCAAAGCTGAGGATGCGTTCAGAGGGCTTCAAGTAGGCATCATGTGCAACTCCGGCGCCGGCGAGGCCTACGAGACGAAGATGCTCAGCGGCCTCGACGAGAACGGCGGCTTCAGCATCCCGCTCGCCGCCGACCTCCTCCGCGACGACGGCGAGCTGGACAAGGACTGCTTCGCACAGCTCCACAGCGCGCCGGAGACGCCGTGCGCCGGACAGACCCCGCCCAGGATCGCCAAGGCCGGGCCTGGCAACGACACCATCGCCGCCGCCGCCGCTGACGCCGCGCCGACCTACCTCGCGGTCTCCGACGACACGTTATTCTCTCCCGTCGCGTGCAAGTGCGGCAAGTACAAGAAGAAGTTCATGTTCGCCCCGCCGCCGCCGCCGCCGCCCAGGCCACCGGCCCCGGAGTACAAGCCCCCGACACCGACACTGACTCCGATTCCGACGCCGGAGCCATCGTACGGGCCACCGGCGCCGAAGCCACCAGCTCCGCCGGTGGAGGACGAGCCGCAGCCGTTCTTCCACAAGCACCCGAAGCTCAAGTTCATGCACAAGAAGAAGCCGTGCCCGCCGCTCGTCGACGTGGACATTCCCCGGCCCAACAACTGA本专利技术还提供了包含上述控制水稻雄性不育相关基因的重组载体。本专利技术还提供了包含上述控制水稻雄性不育相关基因的重组细胞。本专利技术的另一个目的是提供一种培育雄性不育水稻的方法。本专利技术所提供的培育雄性不育水稻的方法，是将含有上述雄性不育相关基因的沉默片段的重组表达载体导入水稻细胞中，得到雄性不育水稻。根据本专利技术的具体实施方式，本专利技术以水稻中花11为实验材料，得到了水稻雄性不育OsTMS1基因，在水稻中沉默OsTMS1，显著降低了水稻花粉育性，本专利技术的温敏雄性不育基因相关蛋白及其编码基因可用于作物杂交育种以及提高产量、加速杂种优势分子育种进程，可用于培育雄性不育水稻，为免去雄杂交水稻做出贡献。附图说明图1显示了OsTMS1-RNAi转基因植株与对照中花11的对比情况，其中，A：开花30天后，OsTMS1-RNAi转基因植株与对照的生长情况；B：开花30天后，OsTMS1-RNAi转基因植株与对照的穗子结实情况，C.开花前，OsTMS1-RNAi转基因植株与对照的花粉碘染情况；D.开花前，OsTMS1-RNAi转基因植株与对照的雄蕊发育情况。具体实施方式实施例1、OsTMS1基因的克隆及序列基序分析中花11种植于北京田间，待挑旗以后，分别在花粉母细胞时期(PMC)、二分体(Dyad)、四分体时期(Tetrad)和成熟花粉期(MP)取样，迅速置于液氮冷冻，-80℃保存备用。根据RNA提取试剂盒完成植物叶片组织的总RNA提取，之后以提取的总RNA为模板，以OsTMS1-F/R序列为引物，用反转录酶(M-MLV)进行反转录，得到用于后续实验的cDNA模板。设计一对引物：OsTMS1-F:ACTCGCTTAGTTCCTCGGGAOsTMS1-R:GCAATGCCAGCACAAACAG本专利技术得到一个基因OsTMS1，OsTMS1开放阅读框(ORF)长度756bp，编码251个氨基酸，在NCBI上比对分析，发现该基因是一个编码Olee1花粉蛋白基因家族，证明首次在水稻中克隆OsTMS1基因。实施例2：OsTMS1-RNAi转基因水稻导致雄性不育以水稻OsTMS1的cDNA序列为模板，避开其保守结构域，选取OsTMS1基因301bp左右片段，在其3’端加上一段水稻内含子序列和301bp序列的反向互补序列，进行全基因合成。分析该序列酶切位点后分别在其两端加上酶切位点BamHI和SacI，然后对pTCK303比载体和合成片段进行双酶切，再做一次连接将合成的反向互补序列构建到pTCK303载体上。将构建好的载体转化至农杆菌EHA105中，转化水稻中花11幼胚诱导的愈伤组织，获得TMS1沉默转基因植株。获得T2代转基因株系，经过碘染转基因植株或未转基因植株，图1所示，显示了OsTMS1-RNAi转基因植株比对照中花11降低了结实率和花药的育性，但基本不影响植株的形态建成和发育周期，其中，A.开花30天后，OsTMS1-RNAi转基因植株与对照生长情况，转基因材料结实率明显下降；B.开花30天后，OsTMS1-RNAi转基因植株与对照穗子，转基因材料结实率明显下降，C.开花前，OsTMS1-RNAi转基因植株与对照花粉碘染情况，转基因材料花粉育性明显下降；D.开花前，OsTMS1-RNAi转基因植株与对照雄蕊发育情况，转基因材料雄蕊变小，发现在水稻沉默TMS1，比对照花粉败育率提高在80-100％以上，导致水稻中花11雄性不育，说明TMS1是花粉发育过程必要基因之一，可用于培育雄性不育小麦，为免去雄杂交水稻做出贡献。序列表<110&本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水稻雄性不育相关蛋白，其特征在于，所述蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。

【技术特征摘要】
1.一种水稻雄性不育相关蛋白，其特征在于，所述蛋白的氨基酸序列如SEQIDNO.1所示。2.一种水稻雄性不育相关基因，其特征在于，编码权利要求1所述的水稻雄性不育相关蛋白。3.根据权利要求2所述的水稻雄性不育相关基因，其特征在于，所述基因的核苷酸序列如SEQIDNO.2所示。4.包含权利要求2所述的水稻雄性不育相关...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐益苗，赵昌平，徐磊，
申请(专利权)人：北京市农林科学院，
类型：发明
国别省市：北京,11