一种水稻株型生长发育相关编码基因及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种水稻株型生长发育相关编码基因，所述水稻株型生长发育相关编码基因名称为OrMKK3‑2，所述水稻株型生长发育相关编码基因OrMKK3‑2在调控水稻株型生长发育中的应用。本发明专利技术首次鉴定了与水稻株型生长发育相关基因OrMKK3‑2，水稻株型生长发育相关基因OrMKK3‑2在功能增强或表达量上升的条件下会引起水稻株型矮化、分蘖增多证明水稻株型生长发育相关基因蛋白或其蛋白在控制水稻株型中发挥重要作用。

A coding gene related to plant type growth and development in rice and its application

【技术实现步骤摘要】
一种水稻株型生长发育相关编码基因及其应用
本专利技术涉及基因工程
，特别涉及一种水稻株型生长发育相关编码基因及其应用。
技术介绍
水稻是人类最重要的粮食作物之一，世界上以稻米为主食的人口约占50％。亚洲地区对稻米的需求量逐年增加，由于经济快速发展、人口压力增大、工业用地剧增、耕地面积减少，水稻生产面临巨大的压力。因此持续提高和挖掘水稻的高产潜力，是科学家们的主要研究方向。水稻株型与品质、产量有着密切的关系。水稻株型在群体受光姿态、光能、水肥、空间利用率、产量提高和品质提升上发挥关键作用。株型主要取决于株型、叶型、分蘖数目、分蘖角度和穗部形态等几个方面。近年来，使用分子生物学方法克隆水稻株型基因成为研究的热点，克隆的水稻株型基因对水稻矮化育种、株型改良有着重要的理论和现实指导意义。目前已经克隆明确功能的水稻株型基因达到21个，包括水稻1号染色体的sd1,d2,d10,d18,d61,gid2,gid1等基因控制着半矮秆和矮杆性状，2号染色体的gid2基因控制矮杆性状，3号染色体d14,brd1,fc1,OsDWARF4基因控制株型形成，4号染色体的d11基因控制水稻多蘖矮杆，5号染色体的eui1控制穗颈节间伸长，6号染色体d3和d35控制矮杆性状，7号染色体d6基因，8号染色体SPY,IPA1基因，10号染色体的brd2基因均控制水稻株型的形成。然而目前已发掘并鉴定的控制水稻株型性状的基因个体综合农艺性状表现较差，当今株型育种的主要问题是可应用的株型基因太少，如何突破瓶颈应用新的株型基因显得尤为关键。药用野生稻中蕴藏着丰富的基因，挖掘药用野生稻的有利基因。从野生稻中发掘并鉴定株型新资源，深入探究调控株型的分子机制，将有助于水稻育种家在育种过程中为分子设计育种改良水稻株叶型提供理论依据，最终实现高效育种。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术针对上述技术问题，专利技术一种水稻株型生长发育相关编码基因及其应用。为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案如下：一种水稻株型生长发育相关编码基因，名称为OrMKK3-2，来源于稻属药用野生稻(OryzaofficinalisWall.exwstt)的Y003株系的cDNA序列，属于同一个基因的4种可变剪切开放阅读框的第二种开放阅读框。其中，所述水稻株型生长发育相关编码基因OrMKK3-2为a)或b)：a)cDNA序列如SEQIDNo.1所示的基因序列，由1556个碱基组成；b)将SEQIDNo.1所示的基因序列经过一个或几个碱基的取代和/或缺失和/或添加得到的具有水稻株型相关基因编码的OrMKK3-2蛋白活性的由a)衍生的蛋白质。一种水稻株型生长发育相关编码基因，名称为OrMKK3-2，在调控水稻株型及分蘖发育中的应用。其中，所述的调控水稻株型生长发育是指调控水稻矮化、多分蘖。为解决上述技术问题，本专利技术还提供了所述水稻株型生长发育相关基因OrMKK3-2在培育矮秆、多分蘖水稻的转基因水稻中的应用。其中，与所述水稻株型生长发育相关基因OrMKK3-2相关的生物材料，在培育矮秆、多分蘖水稻的转基因水稻中的应用；所述与水稻株型生长发育相关基因OrMKK3-2相关的生物材料为下述A1)至A20)中的任一种：A1)核酸分子1；所述核酸分子1为编码所述水稻株型生长发育相关基因OrMKK3-2的核酸分子；A2)含有A1)所述核酸分子1的表达盒；A3)含有A1)所述核酸分子1的重组载体；A4)含有A2)所述表达盒的重组载体；A5)含有A1)所述核酸分子1的重组微生物；A6)含有A2)所述表达盒的重组微生物；A7)含有A3)所述重组载体的重组微生物；A8)含有A4)所述重组载体的重组微生物；A9)含有A1)所述核酸分子1的转基因植物细胞系；A10)含有A2)所述表达盒的转基因植物细胞系；A11)含有A3)所述重组载体的转基因植物细胞系；A12)含有A4)所述重组载体的转基因植物细胞系；A13)含有A1)所述核酸分子1的转基因植物组织；A14)含有A2)所述表达盒的转基因植物组织；A15)含有A3)所述重组载体的转基因植物组织；A16)含有A4)所述重组载体的转基因植物组织；A17)含有A1)所述核酸分子1的转基因植物器官；A18)含有A2)所述表达盒的转基因植物器官；A19)含有A3)所述重组载体的转基因植物器官；A20)含有A4)所述重组载体的转基因植物器官。上述与所述水稻株型生长发育相关基因OrMKK3-2相关的生物材料在调控水稻株型生长发育中的应用或在培育矮秆水稻的转基因水稻中的应用中，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。上述与所述水稻株型生长发育相关基因OrMKK3-2相关的生物材料中，所述表达盒是指能够在宿主细胞中表达相应蛋白质的DNA，该DNA不但可包括启动相关基因转录的启动子，还可包括终止相关基因转录的终止子，如A2)所述的含有编码所述水稻株型生长发育相关蛋白OrMKK3-2的核酸分子的表达盒，是指能够在宿主细胞中表达所述水稻株型生长发育相关基因OrMKK3-2的DNA。可用现有的植物表达载体构建含有所述OrMKK3-2基因表达盒的重组载体，如pET-28a、pCAMBIA2301、pSP72、pROKII、pBin438、pCAMBIA1302、pCAMBIA1301、pCAMBIA1300、pBI121、pCAMBIA1391-Xa或pCAMBIA1391-Xb(CAMBIA公司)等。上述生物材料中，A5)-A8)中任一所述重组微生物或B5)-B8)中任一所述重组微生物具体可为细菌、酵母、藻或真菌。其中，细菌可来自埃希氏菌属(Escherichia)、欧文氏菌(Erwinia)、根癌农杆菌属(Agrobacterium)、黄杆菌属(Flavobacterium)、产碱菌属(Alcaligenes)、假单胞菌属(Pseudomonas)、芽胞杆菌属(Bacillus)等。A9)-A12)中任一所述的转基因细胞系，A13)-A16)中任一所述的转基因植物组织，A17)-A20)中任一所述的转基因植物器官不包括植物的繁殖材料。本专利技术所提供的一种培育水稻矮化、多分蘖的转基因水稻的方法，将SEQIDNo.1所示的水稻株型生长发育相关编码基因OrMKK3-2构建过表达载体导入水稻中，获得OrMKK3-2基因表达水平提高的转基因水稻：是过表达受体水稻中所述水稻株型生长发育相关基因OrMKK3-2的编码基因的表达，得到矮化的转基因水稻。上述方法中，所述水稻株型生长发育相关基因OrMKK3-2的编码基因的表达是通过将如SEQIDNo.1的DNA片段导入受体水稻中实现的。上述方法中，所述水稻株型生长发育相关基因OrMKK3-2的编码基因的表达可通过过表达载体导入到受体水稻中实现的。其中，所述过表达载体为重组表达载体PMDC32或载体pCAMBIA1301；所述重组表达载体PMDC32是将表达载体PMDC32或载体pCAMBIA1301的AscI和PacI识别位点间的序列替本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水稻株型生长发育相关编码基因，其特征在于：所述水稻株型生长发育相关编码基因名称为OrMKK3‑2；其中，所述水稻株型生长发育相关编码基因OrMKK3‑2为a)或b)：a)cDNA序列如SEQ ID No.1所示的基因序列，由1556个碱基组成；b)将SEQ ID No.1所示的基因序列经过一个或几个碱基的取代和/或缺失和/或添加得到的具有水稻株型相关基因编码的OrMKK3‑2蛋白活性的由a)衍生的蛋白质。

【技术特征摘要】
1.一种水稻株型生长发育相关编码基因，其特征在于：所述水稻株型生长发育相关编码基因名称为OrMKK3-2；其中，所述水稻株型生长发育相关编码基因OrMKK3-2为a)或b)：a)cDNA序列如SEQIDNo.1所示的基因序列，由1556个碱基组成；b)将SEQIDNo.1所示的基因序列经过一个或几个碱基的取代和/或缺失和/或添加得到的具有水稻株型相关基因编码的OrMKK3-2蛋白活性的由a)衍生的蛋白质。2.根据权利要求1所述水稻株型生长发育相关编码基因，其特征在于：在调控水稻株型及分蘖发育中的应用。3.根据权利要求2所述水稻株型生长发育相关编码基因，其特征在于：所述的调控水稻株型生长发育是指调控水稻矮化、多分蘖。4.根据权利要求2或3所述水稻株型生长发育相关编码基因，其特征在于：所述水稻株型生长发育相关基因OrMKK3-2在培育矮秆、多分蘖水稻的转基因水稻中的应用。5.一种利用如权利要求1所述基因培育矮化、多分蘖的转基因水稻的方法，其特征在于：将SEQIDNo.1所示的水稻株型生长发育相关编码基因OrMKK3-2构...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘英华，梁云涛，徐志健，陈达庆，
申请(专利权)人：广西壮族自治区农业科学院，
类型：发明
国别省市：广西,45