一种水稻穗长调控基因及其分子标记和应用制造技术

本发明专利技术公开了一种水稻穗长调控基因及其分子标记和应用，所述的调控基因为LOC_Os06g06490，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，CDS序列如SEQ ID NO.2所示，所述调控蛋白其氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示，分子标记为RM19402和Chr06MM0327。本发明专利技术基因LOC_Os06g06490是控制水稻穗长的基因，伴随有穗粒数增多，结实率提高，穗粒密度增大，株高略有增高，但有效穗略有减少，粒重略有减小，最终产量略有增加。该基因的进一步研究对于水稻产量与品质的分子机制研究有一定的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种水稻穗长调控基因及其分子标记和应用
本专利技术属于植物基因工程
，具体涉及一种水稻穗长调控基因及其分子标记和应用。
技术介绍
水稻是重要的粮食作物，水稻穗长是与穗粒数、穗粒密度及因其充实相关的稻米品质和产量密切相关的重要农艺性状。我国水稻超高产育种研究始于80年代中期，对超高产水稻育种理想株型的研究，众学者们也提出了一系列的模型，有库西的“少分蘖、大穗模式”，黄耀祥的“半矮秆丛生快长模式”，杨守仁的“巨型稻型”，周开达的“重穗型”，袁隆平的“绵里藏针型”等等，这些模型基本上都是从株型、穗型的相关结构上进行设计的。半个多世纪以来，粳稻的短直立穗型育种，为我国北方的粮食增产起到了重要的作用。然而，水稻的穗型是具有生态选择性的，适合于北方干燥气温低的短而密穗型的水稻在南方会由于高温高湿会大大增加稻曲病的发生。在长江中下游稻区，籼稻特别是“北粳南移”的粳稻，适当长而弯穗型的水稻更有利于稻米品质的提高、病虫害的减少和产量的提升。因而穗型育种对提高稻米品质和产量具有重要的意义。Gramene网站上报道过穗长QTL共有260次，除去报道重复的还共有207次。申请人在前期的研究工作中，通过筛选染色体单片段代换系(SSSLs)(Liuetal,.2015)，从51份SSSLs中筛选了几份带穗长QTL的材料，通过3季对穗长QTL的检测和F2群体的连锁分析，在第6号染色体的RM190附近(Wax的连锁标记)约1.65Mb的范围，重复鉴定和定位到了一个穗长QTL-qPL6，效应非常大，主效QTL很稳定。通过进一步研究将目标基因定在Os06g0155000-Os06g0160500的232.3kb范围，包括28个候选基因，其中的7个基因在穗部表达量比在其他组织表达量高很多(数据rap.dp网站)，对候选基因进行了5cm穗长的基因表达、测序分析与基因编辑功能验证，确定本申请的基因LOC_Os06g06490为控制穗长目的基因。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种水稻穗长调控基因LOC_Os06g06490、蛋白、分子标记及其在辅助选择育种中的应用。本专利技术具体通过以下技术方案实现：一种水稻穗长调控基因LOC_Os06g06490，所述的调控基因LOC_Os06g06490的核苷酸序列如SEQIDNO.1所示。本专利技术还提供了所述调控基因LOC_Os06g06490的编码区的核苷酸序列(CDS区)如SEQIDNO.2所示。同时提供了所述调控基因LOC_Os06g06490的表达引物S50-490R和S50-490F：S50-490R：GCGGATTACGAGCAGGTGAT；S50-490F：GTTTTTGGCTTTTGAGTTCC(130bp跨外显子)。在本专利技术的另一方面，提供了一种水稻穗长调控蛋白，所述调控蛋白的氨基酸序列如SEQIDNO.3所示。所述的调控蛋白的编码基因核苷酸序列如SEQIDNO.1所示。在本专利技术的另一方面，将本专利技术的调控基因LOC_Os06g06490进行敲除，其敲除基因植株表现为穗长长度回复，说明本专利技术的调控基因LOC_Os06g06490是水稻穗长杂优调控功能基因。因此，所述的调控基因LOC_Os06g06490或其编码的调控蛋白在增加水稻穗长和提高水稻产量中的应用也在本专利技术的保护范围内。在本专利技术的另一方面，还提供所述调控基因LOC_Os06g06490的分子标记，所述的分子标记为RM25753和Chr06MM0327。其中，分子标记RM25753的引物为：RM25753-F：ACCATTTGTCAGTGAACTACCC；RM25753-R：ATCAGAGCACCTAACACATAGC。分子标记Chr06MM0327的引物为：Chr06MM0327-F：CCATGAGACCGTGACTACGA；Chr06MM0327-R：TCAAGAAACCAAATCCGACC。同时，所述的分子标记在辅助选择长穗型水稻育种中的应用也在本专利技术保护范围之内。本专利技术的有益效果为：水稻育种过程中，产量是一个极其复杂的性状，主要由穗数、穗粒数和粒重相关，穗长涉及的并不多。近年来，优质化+高产化育种的目标越来越被重视，以往认为高产与优质化很难兼顾，随着一些有利基因的发掘与应用，生产中出现了不少即高产又优质的水稻品种，其中穗长起到了一个重要的作用，适当长的穗长为增加穗粒数、减少高温下密的穗粒密度影响灌浆品质起到举足轻重的作用。本专利技术的水稻穗长基因LOC_Os06g06490，伴随有穗粒数增多，结实率提高，穗粒密度增大，株高略有增高，但有效穗略有减少，粒重略有减小，最终产量略有增加，该基因的进一步研究对于水稻产量与品质的分子机制研究有一定的作用。附图说明图1是本专利技术实施例基因连锁图；图2是本专利技术实施例S50穗长的基因表达；图3是本专利技术实施例功能验证基因编辑位点；图4是基因表型；a为株型，b为穗型，c、d为粒型。具体实施方式下面将结合本专利技术具体的实施例，对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。表型鉴定试验方法：每份材料按照随机区组种植，设置3个重复，保证水肥一致、通风一致、病虫害防治一致和阳光一致。待灌浆期每份材料每个重复数10株，计算平均有效穗，待成熟期，每份材料每个重复取平均有效穗的5株单独收种，烘干后考种产量相关指标，包括：单株产量、穗数、实粒数、千粒重和穗长，粒长和粒宽用万深扫描仪进行扫描(每份材料挑选充实均匀的约50粒测算)，株高和抽穗期在田间收割前记载。实施例1基因LOC_Os06g06490的筛选S50与S0杂交，得到F2分离群体，构建基因的定位群体，每个群体240株，每株检测基因型，成熟后扫描粒形表型，利用Mapmaker/Exp3.0和IciMappingversion4.0进行连锁分析，方法详情参见Identificationandapplicationofmajorquantitativetraitlociforpaniclelengthinrice(Oryzasativa)throughsingle-segmentsubstitutionlines.XiaolingWang,GuifuLiu,ZhiquanWang,SongliangChen,YulongXiao,ChuanyuanYu.PlantBreeding.2019；138:299–308。最终将目标基因定位在紧密连锁的标记为：RM190-F:CTTTgTCTATCTCAAgACAC，RM190-R:TTgCAgATgTTCTTCCTgATg。RM508-F：ggATAgATCATgTgTggggg，RM508-R：ACCCgTgAA本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水稻穗长调控基因LOC_Os06g06490，其特征在于，所述的调控基因LOC_Os06g06490的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。/n

【技术特征摘要】
1.一种水稻穗长调控基因LOC_Os06g06490，其特征在于，所述的调控基因LOC_Os06g06490的核苷酸序列如SEQIDNO.1所示。


2.根据权利要求1所述的一种水稻穗长调控基因LOC_Os06g06490，其特征在于，所述调控基因LOC_Os06g06490的编码区的核苷酸序列如SEQIDNO.2所示。


3.权利要求1所述水稻穗长调控基因LOC_Os06g06490的表达引物，其特征在于，引物序列如SEQIDNO.4～5所示。


4.权利要求1所述调控基因LOC_Os06g06490编码的调控蛋白，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓玲，李霞，唐书升，罗鑫，吴婷，肖宇龙，王智权，余传源，
申请(专利权)人：江西省农业科学院水稻研究所，
类型：发明
国别省市：江西;36