本发明专利技术涉及基因工程及遗传育种领域，具体涉及水稻OsMKKK10突变蛋白及其编码基因与应用，所述水稻OsMKKK10突变蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，编码该突变蛋白的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示，是如SEQ ID NO.3所示的水稻OsMKKK10基因的第571‑996位的碱基缺失而得。本发明专利技术提供的水稻OsMKKK10突变蛋白具有提高水稻籽粒长度的功能，转化OsMKKK10突变蛋白编码基因的水稻的籽粒长度较野生型显著提高。水稻籽粒增大能够提高水稻的产量和品质，因此，本发明专利技术提供的OsMKKK10突变蛋白可用于水稻籽粒性状的调控，以提高水稻产量。
Rice OsMKKK10 mutant protein and its coding genes and their application
The invention relates to the field of genetic engineering and genetic breeding, specifically the OsMKKK10 mutant protein of rice and its encoding genes and its application. The amino acid sequence of the OsMKKK10 mutant protein of rice, such as SEQ ID NO.1, shows that the nucleotide sequence of the mutant protein, as shown by SEQ ID NO.2, is a rice OsMKKK1 as shown in the SEQ ID NO.3. The 571st bases of the 0 gene are deficient in the base. The rice OsMKKK10 mutant protein provided by the present invention has the function of improving the grain length of rice, and the grain length of the rice with the OsMKKK10 mutant protein coding gene is significantly higher than that of the wild type. The increase of rice grain can improve the yield and quality of rice. Therefore, the OsMKKK10 mutant protein provided by the invention can be used to regulate the grain character of rice and improve the rice yield.
【技术实现步骤摘要】
水稻OsMKKK10突变蛋白及其编码基因与应用
本专利技术涉及基因工程及遗传育种领域，具体地说，涉及水稻OsMKKK10突变蛋白及其编码基因与应用。
技术介绍
水稻是世界上重要的粮食作物之一。随着耕地面积的减少和人口的快速增长，提高水稻产量对保证我国粮食安全具有十分重要的意义。水稻产量是由有效分蘖数、穗粒数和粒型所决定。水稻粒型包括籽粒的长度、宽度和厚度。通过增加水稻籽粒的长度和宽度可以有效的提高水稻产量。目前，水稻中已经发现了一些与粒型相关的基因，例如：GS3，GW2，GW5，GS5，GW8，GL7基因等。OsMKKK10蛋白属于促分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activatedprotein-kinase,MAPK)级联途径中的一个蛋白激酶，该级联途径包括三种蛋白激酶：即MAPKK、MAPKK和MAPK。它们以逐级磷酸化的方式放大信号,并将信号向下传递给靶蛋白，参与植物生长发育的多个过程。目前对水稻突变体的研究大多局限于形态学和生理学特征的描述，从突变体出发，直接鉴定和克隆的功能基因和突变基因还很少。因此，发现水稻粒形性状突变体并对其相关基因进行深入研究，对于最终阐明水稻籽粒发育的调控网络，以期真正从分子水平改良水稻产量及品质具有重要意义。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供水稻OsMKKK10突变蛋白及其编码基因与应用。为了实现本专利技术目的，本专利技术的技术方案如下：本专利技术提供水稻OsMKKK10突变蛋白，所述OsMKKK10突变蛋白具有以下任意一种氨基酸序列：1)如SEQIDNO.1所示的氨基酸序列；2)如SEQIDNO.1所示的氨基酸序列经一个或多个氨基酸的替换、插入或缺失得到的具有与所述OsMKKK10突变蛋白相同功能的氨基酸序列。进一步地，本专利技术提供编码水稻OsMKKK10突变蛋白的基因。具体地，所述基因具有以下任意一种核苷酸序列：1)如SEQIDNO.2所示的核苷酸序列；2)如SEQIDNO.2所示的核苷酸序列经一个或多个核苷酸的替换、插入或缺失得到的编码与所述OsMKKK10突变蛋白相同功能蛋白的核苷酸序列；3)在严格条件下，能够与1)或2)所述的核苷酸序列杂交且编码与所述OsMKKK10突变蛋白相同功能蛋白的核苷酸序列。SEQIDNO.2所示的核苷酸序列是如SEQIDNO.3所示的水稻OsMKKK10基因的第571-996位的碱基缺失而得。更进一步地，本专利技术还提供了含有所述基因的载体，以及含有所述基因或所述载体的宿主细胞。本领域技术人员应当理解，虽然本专利技术在具体实施方式中以上述载体和宿主为例进行示例性说明，但并不代表载体和宿主的选择仅限于此。随着科技发展，所述载体和宿主细胞的选择也许会发生变化，或在非转基因目的的应用领域，也同样涉及载体和宿主细胞的利用，但只要含有本专利技术所述基因或本专利技术所述的载体，均在本专利技术的保护范围之内。本专利技术通过实验发现，转化OsMKKK10突变蛋白的水稻的籽粒长度较野生型相比提高了18％左右，因此，本专利技术提供的OsMKKK10突变蛋白具有提高水稻籽粒长度的功能。水稻籽粒长度决定了水稻的籽粒大小和粒重，并进一步地影响水稻的产量，鉴于此，本专利技术还提供了所述水稻OsMKKK10突变蛋白在提高植物籽粒长度、籽粒大小和/或重量、以及植物产量中的应用。最后，本专利技术提供了所述水稻OsMKKK10突变蛋白在制备转基因植物中的应用。转基因植物的制备为本领域常规技术手段，本专利技术不另作限定，利用本专利技术所述基因进行水稻转基因育种的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。本专利技术的有益效果在于：本专利技术发现了水稻OsMKKK10突变蛋白及其编码基因，并通过试验验证了所述OsMKKK10突变蛋白具有提高籽粒大小的功能，转化OsMKKK10突变蛋白的水稻的籽粒长度较野生型相比提高了21％，从而可以提高水稻的产量和品质。本专利技术提供的技术方案为水稻的选育和转基因水稻的制备提供了新的方向，且通过构建转化所述OsMKKK10突变蛋白编码基因的转基因水稻，能够有利于水稻的产量的提高。附图说明图1为转化OsMKKK10突变体基因水稻表型鉴定，其中A为水稻籽粒大小，左侧两个为转基因受体的水稻品种中花11(野生型)的籽粒，中间两个为T0代转OsMKKK10基因植株的籽粒，右侧两个为T0代转CA-OsMKKK10基因植株的籽粒，A中标尺为1mm；B为水稻籽粒长度测定，(1)野生型中花11的籽粒，(2)转OsMKKK10基因植株籽粒和(3)转OsMKKK10突变体基因(CA-OsMKKK10)植株籽粒的测量结果；C为转基因水稻中基因表达量分析，(1)野生型中花11的籽粒，(2)转OsMKKK10基因植株籽粒和(3)转OsMKKK10突变体基因(CA-OsMKKK10)植株籽粒。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的优选实施方式进行详细说明。需要理解的是以下实施例的给出仅是为了起到说明的目的，并不是用于对本专利技术的范围进行限制。本领域的技术人员在不背离本专利技术的宗旨和精神的情况下，可以对本专利技术进行各种修改和替换。下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。实施例中的pIKPB003(Asetofmodularbinaryvectorsfortransformationofcereals.PlantPhysiol.2007,145(4),1192-1200)，实施例中水稻品种中花11(朱旭东，陈红旗，罗达，张建军，方红民，闵绍楷。水稻中花11辐射突变体的分离与鉴定。中国水稻科学，2003，17(3):205-210)，实施例中根癌农杆菌GV3101(ControloffinalseedandorgansizebytheDA1genefamilyinArabidopsisthaliana.GenesDev.2008,22,1331-1336)公众可从中国科学院遗传与发育生物学研究所获得，该生物材料只为重复本专利技术的相关实验所用，不可作为其它用途使用。实施例1水稻OsMKKK10突变蛋白编码基因的获得1、液氮研碎水稻中花11的叶片，用植物总RNA提取试剂盒(TIANGEN)，提取总RNA。将得到的总RNA用分光光度计(Eppendorf公司,德国)检测样品中总RNA的浓度。2、OsMKKK10基因的获得根据RAP-DB(http://rapdb.dna.affrc.go.jp/)上的OsMKKK10基因序列设计一对引物如下：OsMKKK10-F1：GCAGGAATTCAAGCTTATGCCACCATGGTGGGGGOsMKKK10-R1：AGTCACTATGGTCGACTTAGTTACCATGCTTGAGTCC取5μg总RNA，用反转录试剂盒(Invitrogen)进行反转录，以反转录得到的cDNA为模板，用引物对OsMKKK10-F1和OsMKKK10-R1进行PCR扩增，对PCR产物进行1％琼脂糖凝胶电泳检测，得到分子量约为2685bp的条带，与预期结果相符。用琼脂糖凝胶回收试剂盒(TIANGEN)回收该片段。3、OsMKKK10突变体CA-OsMKKK10基因的获得OsMKKK10是拟南芥YODA的同源蛋白。去掉拟南本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.水稻OsMKKK10突变蛋白，其特征在于，所述OsMKKK10突变蛋白具有以下任意一种氨基酸序列：1)如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列；2)如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列经一个或多个氨基酸的替换、插入或缺失得到的具有与所述OsMKKK10突变蛋白相同功能的氨基酸序列。
【技术特征摘要】
1.水稻OsMKKK10突变蛋白，其特征在于，所述OsMKKK10突变蛋白具有以下任意一种氨基酸序列：1)如SEQIDNO.1所示的氨基酸序列；2)如SEQIDNO.1所示的氨基酸序列经一个或多个氨基酸的替换、插入或缺失得到的具有与所述OsMKKK10突变蛋白相同功能的氨基酸序列。2.编码权利要求1所述OsMKKK10突变蛋白的基因。3.根据权利要求2所述的基因，其特征在于，所述基因具有以下任意一种核苷酸序列：1)如SEQIDNO.2所示的核苷酸序列；2)如SEQIDNO.2所示的核苷酸序列经一个或多个核苷酸的替换、插入或缺失得到的编码与所述OsMKKK10突变蛋白相同功能蛋白的核苷酸序列；3)在严格条件下，能够与1)或2)所述的核苷酸序列杂交且编码与所述OsMKKK10突变蛋白相同功能...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐冉，段朋根，于海跃，李云海，
申请(专利权)人：中国科学院遗传与发育生物学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11
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