一个调控水稻抽穗期基因SID1的功能及应用制造技术

本发明专利技术属于植物基因工程技术领域。具体涉及一个调控水稻抽穗期基因SID1的功能及应用。本发明专利技术包括水稻抽穗期基因SID1的克隆、功能验证及应用。将所述的基因SID1或DNA片段转化到水稻植物内，能调控水稻的成花转换过程，从而调节水稻的抽穗时间，有利于提高产量形成及品种的地域分布。

【技术实现步骤摘要】
一个调控水稻抽穗期基因SID1的功能及应用
本专利技术属于植物基因工程
具体涉及一个调控植物(水稻)抽穗期基因SID1的克隆、功能验证及应用。将该基因或DNA片段转化到水稻植物内，能调控水稻的成花转换过程，从而调节水稻的抽穗时间，对水稻的产量形成及品种地域分布做出贡献。
技术介绍
开花(水稻上表现为抽穗)是显花植物由营养生长向生殖生长转换的一个重要的生长发育过程。由于人们对不同植物器官的使用需求不一样，就要求植物在合适的时间开花。水稻收获种子，在适宜时间开花，可以成功地完成生殖发育，避免霜冻、鸟虫害等不利因素的影响。木本果树开花、挂果、丰产时间是影响多年生果树经济适用性的重要因素，发掘和利用促进果木开花基因可以使果树提前开花见果，这就意味着农民可以提前获得收益，早见效、早收益提高了农民的种植积极性。菠菜、空心菜、山药等蔬菜作物主要收获其营养器官，延迟或避免这些植物开花可以提高有用的营养器官的得率。因此，调控植物开花时间对指导农作物品种改良及育种实践具有重要的应用意义。前期，本研究团队克隆了控制水稻成花转换的分子开关基因RID1(RiceIndeterminate1)(RID1基因的克隆已在公开发表论文和申请专利中，见Wu等，RID1,encodingaCys2/His2-typezincfingertranscriptionfactor,actsasamasterswitchfromvegetativetofloraldevelopmentinrice，Proc.Natl.Acad.Sci.USA(2008):12915-12920；专利名称为：一个控制水稻成花转换及抽穗期基因RID1的克隆及应用，专利申请号：200810046989；公开号：CN101235378B)。通过遗传转化RID1的方法，可以调控水稻的成花转换。植物的开花时间受许多因素的影响，主要包括光周期、温度等外界因素和植物的生理状况(如年龄和叶片数)等内部因素(Baurle等，Thetimingofdevelopmentaltransitionsinplants，Cell(2006)：655-664)。其中，光周期是影响植物开花最重要的环境调控因子之一。由于长日照条件促进拟南芥开花而短日照条件延迟拟南芥开花，所以拟南芥是一种长日照植物。大量的分子遗传学实验已经鉴定了一系列拟南芥开花调控的突变体并克隆了相关的突变基因，并根据相关突变基因的生物学功能，将拟南芥中控制开花的基因分属为6类调控路径：生物钟节律与光周期途径、春化途径、自主开花途径、年龄途径、赤霉素途径和海藻糖6磷酸(T6P)途径(Fornara等，SnapShot:ControlofFloweringinArabidopsis，Cell(2010)：550,550e551-552；Wahl等，Regulationoffloweringbytrehalose-6-phosphatesignalinginArabidopsisthaliana，Science(2013)：704-707)。生物钟节律与光周期途径、春化途径主要受环境因素影响，而自主开花途径、年龄途径、赤霉素和T6P途径主要取决于植物发育年龄及内源激素、代谢物水平(Mouradov等，Controloffloweringtime:interactingpathwaysasabasisfordiversity，PlantCell(2002)：S111-S130)。与拟南芥相反，水稻是一种典型的短日照模式植物，因此研究水稻开花的分子遗传学机理将有助于人们理解长日照植物与短日照植物在开花调控分子水平上的异同(Izawa等，Comparativebiologycomesintobloom:genomicandgeneticcomparisonoffloweringpathwaysinriceandArabidopsis，CurrOpinPlantBiol，(2003)：113-120)。前人研究发现，水稻与拟南芥的光周期调控基因具有保守性，例如水稻的OsGI、Hd1及Hd3a等基因及它们的拟南芥同源基因GI、CO及FT在开花调控中起重要作用(Hayama等，Adaptationofphotoperiodiccontrolpathwaysproducesshort-dayfloweringinrice，Nature(2003)：719-722；Yano等，Hd1,amajorphotoperiodsensitivityquantitativetraitlocusinrice,iscloselyrelatedtotheArabidopsisfloweringtimegeneCONSTANS，PlantCell(2000)：2473-2483；Kojima等，Hd3a,ariceorthologoftheArabidopsisFTGene,promotestransitiontofloweringdownstreamofHd1undershort-dayconditions.PlantCellPhysiol(2002)：1096-1105)。但是，水稻与拟南芥在开花调控的分子机理上也有一些不同之处，比如在可诱导的光周期条件下，水稻的Hd1基因和其拟南芥同源基因CO均促进开花；但在非诱导的光周期条件下，水稻的Hd1基因延迟开花，而CO基因在拟南芥的开花调控中不起作用(Izawa等，PhytochromemediatestheexternallightsignaltorepressFTorthologsinphotoperiodicfloweringofrice，GenesDev(2002)：2006-2020；Hayama等，Adaptationofphotoperiodiccontrolpathwaysproducesshort-dayfloweringinrice，Nature(2003)：719-722)。此外，有一些开花调控基因仅存在于水稻或拟南芥中。比如，水稻中Ehd1和Ehd4在长短日条件下起促进抽穗的作用，但在拟南芥中并不存在它们的同源基因；而拟南芥自主开花途径中关键调节基因FLC在水稻中也没有发现同源基因(Doi等，Ehd1,aBtyperesponseregulatorinrice,confersshort-daypromotionoffloweringandcontrolsFT-likegeneexpressionindependentlyofHd1，GenesDev(2004)：926-936；Gao等，Ehd4encodesanovelandOryza-Genus-Specificregulatorofphotoperiodicfloweringinrice,PlosGenet(2013)：e1003281；Michaels等，FLOWERINGLOCUSCencodesanovelMADSdomainproteinthatactsasarepressorofflowering，PlantCell(1999)：949-56)。C2H2-类型锌指蛋白是真核生物中广泛存在的一大类转录因子家族，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一个调控植物抽穗期的基因SID1，它的核苷酸序列如序列表SEQ ID NO：1所示，它的编码区即CDS的核苷酸序列如SEQ ID NO：2所示，它编码的氨基酸序列如SEQ NO：3所示。

【技术特征摘要】
1.一个调控植物抽穗期的基因SID1，它的核苷酸序列如序列表SEQIDNO：1所示，它的编码区即CDS的核苷酸序列如SEQIDNO：2所示，它编码的氨基酸序列如SEQNO：3所示。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：吴昌银，邓利，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42