本发明专利技术提供水稻MAPK6基因突变体及其应用，属于植物基因工程技术领域。本发明专利技术的水稻MAPK6基因突变体分别为DN‑OsMAPK6和CA‑OsMAPK6，其核苷酸序列如SEQ ID NO.2、4所示，本发明专利技术证实突变体DN‑OsMAPK6转入水稻后具有使水稻籽粒变小的功能，突变体CA‑OsMAPK6转入水稻后具有使水稻籽粒变大的功能，在水稻种质资源的遗传改良育种中作用重大。本发明专利技术还提供了该突变体在水稻育种制种中的应用。
【技术实现步骤摘要】
水稻MAPK6基因突变体及其应用
本专利技术属于植物基因工程领域，具体地说，涉及水稻MAPK6基因突变体MAPK6及其在影响水稻籽粒大小中的应用。
技术介绍
水稻(OryzasativaL.)是我国和全世界最重要的三大粮食作物之一，是世界一半以上人口的主食，也是一个重要的功能基因研究的模式植物。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。当前水稻增产的研究较依赖于有限的水稻种质资源，传统的杂交育种优势正在逐渐减弱，而水稻转基因技术有可能发掘水稻进一步增产的潜力。在植物界中，能形成种子的植物约占植物总数的三分之二以上，作为重要的繁殖器官，种子同时也为人们提供食物来源，水稻就是其中的重要代表。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。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等。所以，研究植物体如何调控器官大小的机制已经成为提高作物产量的重要策略之一。MAPK信号通路是高度保守的信号通路，参与植物生长发育的多个过程。研究显示OsMAPK6部分丢失功能会导致水稻的籽粒变小(OsMAPK6,amitogen-activatedproteinkinase,influencesricegrainsizeandbiomassproduction.PlantJ.2015,84(4):672-81.doi:10.1111/tpj.13025)。然而本领域技术人员仍然无从知悉关于OsMAPK6基因的哪些突变能够影响籽粒变大或变小。若能够通过定点突变实现OsMAPK6功能的丢失或加强，则有助于水稻的改良育种和制种工作。
技术实现思路
本专利技术目的是提供水稻MAPK6基因突变体及其应用。本专利技术提供了两个水稻MAPK6基因突变体，其中突变体DN-OsMAPK6为水稻MAPK6基因(其CDS序列如SEQIDNO.5所示)第673位处的A突变为G，和第680位的A突变为T。水稻MAPK6基因突变体CA-OsMAPK6为水稻MAPK6基因第443位处的A突变为G。进一步地，本专利技术提供的水稻MAPK6基因突变体，其为DN-OsMAPK6，其氨基酸序列如SEQIDNO.1所示或如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DN-OsMAPK6突变体相同功能的氨基酸序列。更进一步地，水稻MAPK6基因突变体DN-OsMAPK6的核苷酸序列如SEQIDNO.2所示。本专利技术提供的另一个水稻MAPK6基因突变体CA-OsMAPK6，其氨基酸序列如SEQIDNO.3所示或如SEQIDNO.3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CA-OsMAPK6突变体相同功能的氨基酸序列。进一步地，水稻MAPK6基因突变体的核苷酸序列如SEQIDNO.4所示。含有上述水稻MAPK6基因突变体的表达载体属于本专利技术的保护范围。进一步地，含有所述表达载体的宿主细胞属于本专利技术的保护范围。本专利技术还提供了水稻MAPK6基因突变体DN-OsMAPK6在使植物籽粒长度、宽度、厚度或/和重量减小中的应用。本专利技术提供了水稻MAPK6基因突变体CA-OsMAPK6在使植物籽粒长度、宽度、厚度或/和重量增加中的应用。本专利技术提供了上述两种水稻MAPK6基因突变体在制备转基因植物中的应用。优选地，所述转基因植物为转基因水稻。更优选地，本专利技术提供了水稻MAPK6基因突变体CA-OsMAPK6在制备籽粒更大的转基因水稻中的应用。本专利技术提供了水稻MAPK6基因突变体DN-OsMAPK6在制备籽粒更小的转基因植物中的应用。本专利技术还提供了上述两种水稻MAPK6基因突变体在农作物改良育种、制种中的应用。优选地，所述的农作物为水稻、玉米、小麦、棉花。本专利技术的上述两种水稻MAPK6基因突变体在水稻种质资源改良方面的用途属于本专利技术的保护范围。本专利技术的优点在于：(1)本专利技术的水稻MAPK6基因突变体DN-OsMAPK6和CA-OsMAPK6来源于水稻，对水稻分子育种十分有利。(2)突变体与野生型相比仅有1个碱基的突变，采用测序即能够实现鉴别，不需要特别的检测技术和方法。(3)本专利技术的两个水稻MAPK6基因突变体转入水稻后，能够使水稻相比野生型的籽粒的形状发生明显变大或变小，籽粒变大有利于水稻产量的提高；(4)本专利技术的水稻MAPK6基因突变体在水稻种质资源改良中效果明显，经济价值巨大。附图说明图1为转基因植株的表型鉴定，其中A到C是转DN-OsMAPK6基因植株的籽粒变小：A图中的左侧两个是作为转基因受体的水稻品种中花11(ZH11)的籽粒，右侧两个为T0代转DN-OsMAPK6基因植株的籽粒；B为中花11和T0代转DN-OsMAPK6基因植株的籽粒的大小测量比较；C是中花11和T0代转DN-OsMAPK6基因植株的OsMAPK6和DN-OsMAPK6的总表达表达量检测结果；B和C中每一组柱中左侧柱为中花11的籽粒，右侧柱为DN-OsMAPK6基因植株的籽粒。D到F反应的是转CA-OsMAPK6基因植株的籽粒变大：D的左侧两个为转基因受体的水稻品种中花11(ZH11)的籽粒，右侧两个为T0代转CA-OsMAPK6基因植株的籽粒；E代表中花11和T0代转CA-OsMAPK6基因植株的籽粒的大小测量比较；F是中花11和T0代转CA-OsMAPK6基因植株的OsMAPK6和DN-OsMAPK6的总表达表达量检测结果；E和F中每一组柱中左侧柱为中花11的籽粒，右侧柱为CA-OsMAPK6基因植株的籽粒。**代表差异显著。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。在不背离本专利技术精神和实质的情况下，对本专利技术方法、步骤或条件所作的修改或替换，均属于本专利技术的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段；若未特别指明，实施例中所用试剂均为市售。实施例中的pIKPB003(Asetofmodularbinaryvectorsfortransformationofcereals.PlantPhysiol.145(4),1192-1200(2007))，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(Li,Y.,Zheng,L.,Corke,F.,Smith,C.,andBevan,M.W.(2008)ControloffinalseedandorgansizebytheDA1genefamilyinArabidopsisthaliana.GenesDev22,1331-1336)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1DN-OsMAPK6编码基因和CA-OsMAPK6编码基因的获得1、提取RNA液氮研碎水稻中花11的叶片，用天根的植物总RNA提取试剂盒(TIANGEN)，提取总RNA。将得到的总RNA用分光光度本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.水稻MAPK6基因突变体，其为DN‑OsMAPK6，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示或如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DN‑OsMAPK6突变体相同功能的氨基酸序列。
【技术特征摘要】
1.水稻MAPK6基因突变体，其为DN-OsMAPK6，其氨基酸序列如SEQIDNO.1所示或如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DN-OsMAPK6突变体相同功能的氨基酸序列。2.如权利要求1所述的水稻MAPK6基因突变体，其特征在于，其核苷酸序列如SEQIDNO.2所示。3.水稻MAPK6基因突变体，其为CA-OsMAPK6，其氨基酸序列如SEQIDNO.3所示或如SEQIDNO.3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CA-OsMAPK6突变体相同功能的氨基酸序列。4.如...
【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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