MIM396在增大水稻穗形及提高水稻株高中的应用制造技术

本发明专利技术涉及MIM396在增大水稻穗形及提高水稻株高中的应用。本发明专利技术揭示了miR396与水稻的穗形、株高性状密切相关，下调miR396可增大水稻穗形或提高水稻株高。因此，miR396或调节miR396的物质和方法可应用于实现植物品种的改良。

Application of MIM396 in Increasing Panicle Shape and High School of Rice Plant

【技术实现步骤摘要】
MIM396在增大水稻穗形及提高水稻株高中的应用
本专利技术属于植物学及基因
，更具体地，本专利技术涉及MIM396在增大水稻穗形及提高水稻株高中的应用。
技术介绍
随着地球上耕地面积的逐年减少，农作物的产量难以维持人类的发展。虽然粮食作物的亩产在增加，但总产量难以维持增势。根据联合国粮农组织发布的报告，全球面临较大的粮食危机。一些主要粮食作物、油料作物的品种改良显得极为迫切。稻为世界上超过半数的人口提供了粮食，是为世界提供了一半以上的食物的三大作物(玉米、小麦和水稻)之一，是举足轻重的粮食作物。随着人民生活水平的提高和稻米市场的开放，中国稻米的品质问题显得日益突出。稻米品质关系到食品安全、粮食出口量和人民生活水平的提高，改良我国稻米品质已经成为一项意义重大且十分紧迫的任务。因此，从分子角度研究稻米品质形成的机制和遗传特性，有利于为水稻优质品种选育提供理论和实践指导。稻米的品质与粒形紧密关联，品质的改变会影响到粒形，反之亦然。因此，对水稻粒形的研究和品质研究往往密不可分。随着人口的膨胀和可耕地面积的日趋减少，如何在有限的耕地上种出更多的粮食，一直是农业工作者的研究重心。因此研究调节水稻株型、优化水稻种植的手段，是非常重要的工作。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供MIM396在增大水稻穗形及提高水稻株高中的应用。在本专利技术的第一方面，提供一种miR396或其前体的下调剂的用途，用于改良水稻的性状，包括：增大水稻穗形或提高水稻株高。在一个优选例中，所述的下调剂是特异性下调miR396或其前体表达的干扰分子，或是基于targetmimicry技术的miR396沉默体。在另一优选例中，所述的水稻是籼稻或粳稻。在另一优选例中，所述的籼稻是秀水134；或所述的粳稻是R8015。在另一优选例中，所述的增大水稻穗形包括：提高穗长，增加穗宽。在本专利技术的另一方面，提供一种增大水稻穗形或提高水稻株高的方法，所述方法包括：下调水稻中miR396或其前体的表达。在一个优选例中，所述的水稻是籼稻或粳稻；较佳地，所述的籼稻是秀水134；或所述的粳稻是R8015。在另一优选例中，所述的下调水稻中miR396或其前体的表达还增加水稻种子的粒长或粒形，增加水稻种子的千粒重。在另一优选例中，所述的下调水稻中miR396或其前体的表达包括：利用干扰分子特异性下调miR396或其前体的表达，或利用基于targetmimicry技术的miR396沉默体下调miR396或其前体的表达。在另一优选例中，所述利用基于targetmimicry技术的miR396沉默体下调miR396表达的方法包括：(1)将mimicrymiR396序列置于ips基因序列中，获得ips-MIM396b序列片段；(2)将ips-MIM396b序列片段转入水稻中，获得转基因植物，其为改良的水稻。在另一优选例中，步骤(1)中，将mimicrymiR396序列置于ips基因序列中的CCTCTAGAAA和AGCTTCGGTT之间的位点内；或所述的mimicrymiR396序列如SEQIDNO:14所示。在本专利技术的另一方面，提供一种miR396或其前体的用途，用于作为鉴定水稻性状的分子标记；所述的性状包括：水稻穗形或水稻株高。在一个优选例中，所述的水稻是籼稻或粳稻；较佳地，所述的籼稻是秀水134，或所述的粳稻是R8015。本专利技术的其它方面由于本文的公开内容，对本领域的技术人员而言是显而易见的。附图说明图1、MIM396转化秀水134的转基因植株对株型和穗形的影响。A：转基因植株的株型；B：转基因植株的株高和分蘖数统计分析，统计数据经t-检验后呈现显著差异和极显著差异分别用*(P<0.05)和**(P<0.01)表示；C：转基因植株的穗形。图2、MIM396转化秀水134对粒形造成的影响。A：转基因植株的粒形；B：转基因植株的千粒重统计，统计数据经t-检验后呈现显著差异和极显著差异分别用*(P<0.05)和**(P<0.01)表示；C：转基因植株的粒长、粒宽和长宽比统计，统计数据经t-检验后呈现显著差异和极显著差异分别用，*(P<0.05)，**(P<0.01)表示。图3、MIM396转化籼稻品种R8015造成的粒形变化。A：MIM396转化R8015的转基因植株的粒形；B：MIM396转化R8015的转基因植株的千粒重统计，统计数据经t-检验后呈现显著差异和极显著差异分别用*(P<0.05)和**(P<0.01)表示；C：MIM396转化R8015的转基因植株的粒长、粒宽和长宽比统计，统计数据经t-检验后呈现显著差异和极显著差异分别用，*(P<0.05)，**(P<0.01)表示。图4、MIM396b质粒构建的示意图。具体实施方式本专利技术人经过深入的研究，发现miR396与水稻的穗形、株高性状密切相关，下调miR396可增大水稻穗形或提高水稻株高。因此，miR396或调节miR396的物质和方法可应用于实现植物品种的改良。如本文所用，水稻穗形是一种育种性状，穗形的大小与末端分蘖长度、密度等有关，其是独立于水稻种子粒长、粒宽、产量的一种性状。如本文所用，所述的“植物”是表达miR396或其前体的植物，包括禾本科植物。所述的禾本科植物包括：禾本科稻属植物如水稻，禾本科小麦属植物如小麦，禾本科玉米属植物如玉米等。作为本专利技术的优选方式，所述的禾本科植物为水稻。如本文所用，所述的“miR396”指稻属植物的miR396。多种来源于稻属植物的miR396的基因以及相应的成熟miR396的序列被列于表1中。本领域技术人员可以理解，鉴于这些miRNA(或它们的前体)之间具有很高的序列相同性，下调这些miRNA均能实现对水稻性状的调节，实现与本专利技术实施例中所验证的下调miR396b相同的技术效果。表1、源于水稻(osa)的编码miR396的基因以及相应的成熟miR396的序列本专利技术提供了一种增大水稻穗形或提高水稻株高的方法，所述方法包括：下调水稻中miR396或其前体的表达。在得知了所述的miR396的功能后，可以采用本领域人员熟知的多种方法来下调所述的miR396的表达，这些方法均可被包含在本专利技术中。比如，可以采用本领域人员熟知的多种方法来干扰miR396的表达或使之缺失表达。作为本专利技术的一种实施方式，提供了一种降低植物中miR396的表达的方法，所述的方法包括：(1)构建基于targetmimicry技术的miR396沉默体，其包括ips基因序列中以及位于该序列的CCTCTAGAAA(SEQIDNO:10)和AGCTTCGGTT(SEQIDNO:11)之间的位点内的mimicrymiR396序列；(2)将(1)获得的miR396沉默体转入植物细胞、组织、器官或种子，获得转化入所述干扰分子的植物细胞、组织、器官或种子；(3)将步骤(2)获得的转入了所述miR396沉默体的植物细胞、组织、器官或种子再生成植物。较佳地，所述方法还包括：(iii)选择出转入了所述载体的植物细胞、组织或器官；和(iv)将步骤(iii)中的植物细胞、组织或器官再生成植物。其它抑制miR396或其前体的方法是本领域周知的。专利技术还提供了用于下调所述的miR396本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种miR396或其前体的下调剂的用途，用于改良水稻的性状，包括：增大水稻穗形或提高水稻株高。

【技术特征摘要】
1.一种miR396或其前体的下调剂的用途，用于改良水稻的性状，包括：增大水稻穗形或提高水稻株高。2.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述的下调剂是特异性下调miR396或其前体表达的干扰分子，或是基于targetmimicry技术的miR396沉默体。3.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述的水稻是籼稻或粳稻。4.如权利要求3所述的用途，其特征在于，所述的籼稻是秀水134；或所述的粳稻是R8015。5.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述的增大水稻穗形包括：提高穗长，增加穗宽。6.一种增大水稻穗形或提高水稻株高的方法，其特征在于，所述方法包括：下调水稻中miR396或其前体的表达。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的水稻是籼稻或粳稻；较佳地，所述的籼稻是秀水134；或所述的粳稻是R8015。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的下调水稻中miR396或其前体的表达还增加水稻种子的粒长或粒形，增加水稻种子的千粒重。9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的下调水稻中miR396或其前体...

【专利技术属性】
技术研发人员：时振英，苗雪霞，戴争妍，杨晓芳，
申请(专利权)人：中国科学院上海生命科学研究院，
类型：发明
国别省市：上海,31