OsSGD1蛋白在调控水稻籽粒大小中的应用制造技术

本发明专利技术公开了OsSGD1蛋白在调控水稻籽粒大小中的应用。本发明专利技术通过实验发现，在水稻中过表达OsSGD1基因可增加水稻籽粒的长度和宽度，提高水稻籽粒大小和千粒重，从而增加水稻产量。OsSGD1蛋白质可通过调控籽粒细胞周期蛋白的表达，促进籽粒细胞增殖与发育，进而实现增加植物籽粒大小、提高植物产量。OsSGD1蛋白质在培育大粒高产植物品种中具有重大的应用价值。价值。

【技术实现步骤摘要】
OsSGD1蛋白在调控水稻籽粒大小中的应用


[0001]本专利技术属于生物
，具体涉及OsSGD1蛋白在调控水稻籽粒大小中的应用。

技术介绍

[0002]随着世界人口的快速增长，粮食供应正成为一个越来越严重的全球性问题。国内近年来，随着工业用地和住宅用地的快速增长，农业用地面积急剧减少。另外，随着人们生活的改善，非粮食生产农业用地在总农业用地中的占比也日益增多，这进一步影响了国内粮食的自给自足，加剧了国内粮食安全问题。水稻是世界上最重要的作物之一，也是我国主要的粮食之一。其稻米产量占我国商品粮总量的50％左右，所以水稻产量的高低与我国粮食产量有关键性影响。有效提高水稻产量对提高我国粮食总产量，保障国家粮食安全有重要意义。
[0003]籽粒是影响水稻产量的重要农艺性状。水稻籽粒大小与稻谷产量密切相关，是影响水稻产量的关键因素之一，也是提高水稻产量的有效途径。除了水稻籽粒大小与水稻产量密切相关外，水稻籽粒的性状还是稻米的外观品种指标之一，与稻米的商业价值密切相关。因此水稻籽粒发育调控基因的挖掘不仅有重要科学意义，也有重大的商业价值。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提高植物籽粒大小和产量。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术首先提供了OsSGD1蛋白质的新用途。
[0006]本专利技术提供了OsSGD1蛋白质在如下M1)-M5)中任一种中的应用：
[0007]M1)调控植物产量；
[0008]M2)调控植物籽粒生长发育和/或籽粒大小；
>[0009]M3)调控植物细胞周期相关基因的表达水平；
[0010]M4)培育籽粒变大和/或产量提高的转基因植物中的应用；
[0011]M5)植物育种；
[0012]所述OsSGD1蛋白质来源于稻属亚洲栽培稻种02428品种(Oryza sativa L.02428)，是如下a)或b)或c)或d)所示的蛋白质：
[0013]a)氨基酸序列是序列2所示的蛋白质；
[0014]b)在序列2所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质；
[0015]c)将序列2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的具有相同功能的蛋白质；
[0016]d)与序列2所示的氨基酸序列具有75％或75％以上的同源性且具有相同功能的蛋白质。
[0017]为了使a)中的蛋白质便于纯化，可在序列表中序列2所示的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。
[0018]表1、标签的序列
[0019]标签残基序列Poly-Arg5-6(通常为5个)RRRRRPoly-His2-10(通常为6个)HHHHHHFLAG8DYKDDDDKStrep-tag II8WSHPQFEKc-myc10EQKLISEEDL
[0020]上述c)中的蛋白质，所述一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加为不超过10个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加。
[0021]上述c)中的蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。
[0022]上述c)中的蛋白质的编码基因可通过将序列1所示的DNA序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子，和/或进行一个或几个碱基对的错义突变，和/或在其5
′
端和/或3
′
端连上表1所示的标签的编码序列得到。
[0023]上述d)中的同源性包括与本专利技术的序列2所示的氨基酸序列具有75％或更高，或80％或更高，或85％或更高，或90％或更高，或95％或更高同源性的氨基酸序列。
[0024]为了实现上述目的，本专利技术又提供了与OsSGD1蛋白质相关的生物材料的新用途。
[0025]本专利技术提供了与OsSGD1蛋白质相关的生物材料在如下M1)-M5)中任一种中的应用：
[0026]M1)调控植物产量；
[0027]M2)调控植物籽粒生长发育和/或籽粒大小；
[0028]M3)调控植物细胞周期相关基因的表达水平；
[0029]M4)培育籽粒变大和/或产量提高的转基因植物中的应用；
[0030]M5)植物育种；
[0031]与OsSGD1蛋白质相关的生物材料为下述A1)至A8)中的任一种：
[0032]A1)编码OsSGD1蛋白质的核酸分子；
[0033]A2)含有A1)所述核酸分子的表达盒；
[0034]A3)含有A1)所述核酸分子的重组载体；
[0035]A4)含有A2)所述表达盒的重组载体；
[0036]A5)含有A1)所述核酸分子的重组微生物；
[0037]A6)含有A2)所述表达盒的重组微生物；
[0038]A7)含有A3)所述重组载体的重组微生物；
[0039]A8)含有A4)所述重组载体的重组微生物。
[0040]上述A1)所述的核酸分子为如下1)或2)或3)所示的基因：
[0041]1)其编码序列是序列1所示的cDNA分子；
[0042]2)与1)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码所述OsSGD1蛋白质的cDNA分子或基因组DNA分子；
[0043]3)在严格条件下与1)或2)限定的核苷酸序列杂交，且编码所述OsSGD1蛋白质的cDNA分子或基因组DNA分子。
[0044]其中，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。
[0045]本领域普通技术人员可以很容易地采用已知的方法，例如定向进化和点突变的方法，对本专利技术的编码OsSGD1蛋白质的核苷酸序列进行突变。那些经过人工修饰的，具有编码OsSGD1蛋白质的核苷酸序列75％或者更高同一性的核苷酸，只要编码OsSGD1蛋白质且具有相同功能，均是衍生于本专利技术的核苷酸序列并且等同于本专利技术的序列。
[0046]这里使用的术语“同一性”指与天然核酸序列的序列相似性。“同一性”包括与本专利技术的编码序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质的核苷酸序列具有75％或更高，或85％或更高，或90％或更高，或95％或更高同一性的核苷酸序列。同一性可以用肉眼或计算机软件进行评价。使用计算机软件，两个或多个序列之间的同一性可以用百分比(％)表示，其可以用来评价相关序列之间的同一性。
[0047]上述75％或75％以上同一性，可为80％、85％、90％或95％以上的同一性。
[0048]上述严格条件是在2
×
SSC，0.1％SDS的溶液中，在68℃下杂交并洗膜2次，每次5min，又于0.5
×
SSC，0.1％SDS的溶液中，在68℃下杂交并洗膜2次，每次15min；或，0.1
×
SSPE(或0.1
×
SSC)、0.1％SDS的溶液中，65℃条件下杂交并洗膜。
[0049]上述A2)所述的含有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.OsSGD1蛋白质在如下M1)-M5)中任一种中的应用：M1)调控植物产量；M2)调控植物籽粒生长发育和/或籽粒大小；M3)调控植物细胞周期相关基因的表达水平；M4)培育籽粒变大和/或产量提高的转基因植物中的应用；M5)植物育种；所述OsSGD1蛋白质为如下a)或b)或c)或d)所示的蛋白质：a)氨基酸序列是序列2所示的蛋白质；b)在序列2所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质；c)将序列2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的具有相同功能的蛋白质；d)与序列2所示的氨基酸序列具有75％或75％以上的同源性且具有相同功能的蛋白质。2.与OsSGD1蛋白质相关的生物材料在如下M1)-M5)中任一种中的应用：M1)调控植物产量；M2)调控植物籽粒生长发育和/或籽粒大小；M3)调控植物细胞周期相关基因的表达水平；M4)培育籽粒变大和/或产量提高的转基因植物中的应用；M5)植物育种；与OsSGD1蛋白质相关的生物材料为下述A1)至A8)中的任一种：A1)编码OsSGD1蛋白质的核酸分子；A2)含有A1)所述核酸分子的表达盒；A3)含有A1)所述核酸分子的重组载体；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。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：A1)所述核酸分子为如下1)或2)或3)所示的基因：1)其编码序列是序列1所示的cDNA分子；2)与1)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码权利要求1中所述OsSGD1蛋白质的cDNA分子或基因组...

【专利技术属性】
技术研发人员：张执金，赵辉，王嘉翼，李梓萱，王亚云，王娟，权瑞党，张海文，黄荣峰，
申请(专利权)人：中国农业科学院生物技术研究所，
类型：发明
国别省市：