用于缩短水稻抽穗期的蛋白质及其编码基因与应用制造技术

本发明专利技术公开了用于缩短水稻抽穗期的蛋白质及其编码基因与应用。本发明专利技术公开的用于缩短水稻抽穗期的蛋白质，为OsDREB1C，其序列为序列表中序列1，其编码基因序列为序列表中序列2。实验证明，本发明专利技术的OsDREB1C及其相关的生物材料可以提高植物的光合效率，可以促进氮吸收与转运并提高植物及籽粒中的氮含量，可以促进提前抽穗，还可以提高产量，本发明专利技术的OsDREB1C及其相关的生物材料具有重要的生物学意义和产业价值，具有很好的应用前景。具有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
用于缩短水稻抽穗期的蛋白质及其编码基因与应用


[0001]本专利技术涉及生物
中，用于缩短水稻抽穗期的蛋白质及其编码基因与应用。

技术介绍

[0002]在农业生产中，通过大量施用氮肥一直是农作物高产的重要措施之一。持续大量的氮肥投入不仅增加了种植成本，还导致了日益严重的环境污染问题。如何减少农业生产中的氮肥投入并持续提高作物产量，已成为当前我国农业可持续发展亟待解决的重大问题。探索作物大幅度增产和资源高效利用的调控机理与技术途径是我国农业可持续发展的当务之急。
[0003]未来随着人口增长和经济发展，我国的粮食需求仍呈快速增长势头。在耕地面积持续减少和粮食种植面积扩大潜力有限的形势下，大面积持续提高作物单产已经成为保障我国粮食安全的唯一选择。因此，在粮食安全需求压力下，高产是农业生产不懈追求的目标。从二十世纪50年代中期开始兴起的“绿色革命”，通过作物品种遗传改良和栽培管理技术的提高，实现了作物产量潜力的大幅度提升。然而近年来，作物单产呈现停滞不前甚至下降的态势，如何提高作物单产需要新的策略和途径。
[0004]抽穗期是作物重要的农艺性状之一，决定着水稻的季节、区域适应性以及产量。适宜的抽穗期是作物稳产高产的保障。选育早熟高产新品种一直是作物遗传育种研究的主攻方向之一。“高产不早熟、早熟不高产”即所谓“优而不早、早而不优”现象，是作物品种培育上遇到的重大难题。
[0005]目前研究人员从作物育种、栽培管理措施以及功能基因挖掘方面开展了相关探索和研究，也取得了一些重要进展，但针对上述作物生产中高产与资源高效、高产与早熟两大难题，尚未有有效解决方案。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是如何缩短植物开花时间。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术首先提供了蛋白质或调控所述蛋白质活性或含量的物质的下述任一应用：
[0008]D1)调控植物开花时间；
[0009]D2)制备调控植物开花时间产品；
[0010]D3)调控植物开花时间与产量；
[0011]D4)制备调控植物开花时间与产量产品；
[0012]D5)调控植物光合作用、开花时间与产量；
[0013]D6)制备调控植物光合作用、开花时间与产量产品；
[0014]D7)植物育种；
[0015]所述蛋白质(其名称为OsDREB1C)为如下A1)、A2)、A3)或A4)：
[0016]A1)氨基酸序列是序列1的蛋白质；
[0017]A2)将序列表中序列1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/或添加且具有相同功能的蛋白质；
[0018]A3)来源于水稻、谷子、玉米、高粱、山羊草、小麦或二穗短柄草且与序列1具有64％或以上同一性并与A1)所述蛋白质具有相同功能的蛋白质；
[0019]A4)在A1)或A2)或A3)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质。
[0020]为了使A1)中的蛋白质便于纯化，可在由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如下表所示的标签。
[0021]表：标签的序列
[0022]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
[0023]上述A2)中的蛋白质，为与序列1所示蛋白质的氨基酸序列具有64％或64％以上同一性且具有相同功能的蛋白质。所述具有64％或64％以上同一性为具有64％、具有75％、具有80％、具有85％、具有90％、具有95％、具有96％、具有97％、具有98％或具有99％的同一性。
[0024]上述A2)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。
[0025]上述A2)中的蛋白质的编码基因可通过将序列2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
′
端连上上表所示的标签的编码序列得到。其中，序列2所示的DNA分子编码序列1所示的蛋白质。
[0026]本专利技术还提供了与OsDREB1C相关的生物材料的下述任一应用：
[0027]D1)调控植物开花时间；
[0028]D2)制备调控植物开花时间产品；
[0029]D3)调控植物开花时间与产量；
[0030]D4)制备调控植物开花时间与产量产品；
[0031]D5)调控植物光合作用、开花时间与产量；
[0032]D6)制备调控植物光合作用、开花时间与产量产品；
[0033]D7)植物育种；
[0034]所述生物材料为下述B1)至B9)中的任一种：
[0035]B1)编码OsDREB1C的核酸分子；
[0036]B2)含有B1)所述核酸分子的表达盒；
[0037]B3)含有B1)所述核酸分子的重组载体、或含有B2)所述表达盒的重组载体；
[0038]B4)含有B1)所述核酸分子的重组微生物、或含有B2)所述表达盒的重组微生物、或含有B3)所述重组载体的重组微生物；
[0039]B5)含有B1)所述核酸分子的转基因植物细胞系、或含有B2)所述表达盒的转基因
植物细胞系；
[0040]B6)含有B1)所述核酸分子的转基因植物组织、或含有B2)所述表达盒的转基因植物组织；
[0041]B7)含有B1)所述核酸分子的转基因植物器官、或含有B2)所述表达盒的转基因植物器官；
[0042]B8)降低OsDREB1C表达量或敲除OsDREB1C编码基因的核酸分子；
[0043]B9)含有B8)所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组微生物、转基因植物细胞系、转基因植物组织或转基因植物器官。
[0044]上述应用中，B1)所述核酸分子可为如下b11)或b12)或b13)或b14)或b15)：
[0045]b11)编码序列是序列表中序列2的cDNA分子或DNA分子；
[0046]b12)序列表中序列2所示的cDNA分子或DNA分子；
[0047]b13)序列表中序列3的第3001
‑
4131位所示的DNA分子；
[0048]b14)与b11)或b12)或b13)限定的核苷酸序列具有73％或73％以上同一性，且编码OsDREB1C的cDNA分子或DNA分子；
[0049]b15)在严格条件下与b11)或b12)或b13)或b14)限定的核苷酸序列杂交，且编码OsDREB1C的cDNA分子或DNA分子；
[0050]B2)所述表达盒为如下b21)或b22)或b23)：<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.蛋白质或调控所述蛋白质活性或含量的物质的下述任一应用：D1)调控植物开花时间；D2)制备调控植物开花时间产品；D3)调控植物开花时间与产量；D4)制备调控植物开花时间与产量产品；D5)调控植物光合作用、开花时间与产量；D6)制备调控植物光合作用、开花时间与产量产品；D7)植物育种；所述蛋白质为如下A1)、A2)、A3)或A4)：A1)氨基酸序列是序列1的蛋白质；A2)将序列表中序列1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/或添加且具有相同功能的蛋白质；A3)来源于水稻、玉米、高粱、大豆、油菜、拟南芥、谷子、山羊草、二穗短柄草或小麦且与序列1具有64％或以上同一性并与A1)所述蛋白质具有相同功能的蛋白质；A4)在A1)或A2)或A3)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质。2.与权利要求1中所述蛋白质相关的生物材料的下述任一应用：D1)调控植物开花时间；D2)制备调控植物开花时间产品；D3)调控植物开花时间与产量；D4)制备调控植物开花时间与产量产品；D5)调控植物光合作用、开花时间与产量；D6)制备调控植物光合作用、开花时间与产量产品；D7)植物育种；所述生物材料为下述B1)至B9)中的任一种：B1)编码权利要求1中所述蛋白质的核酸分子；B2)含有B1)所述核酸分子的表达盒；B3)含有B1)所述核酸分子的重组载体、或含有B2)所述表达盒的重组载体；B4)含有B1)所述核酸分子的重组微生物、或含有B2)所述表达盒的重组微生物、或含有B3)所述重组载体的重组微生物；B5)含有B1)所述核酸分子的转基因植物细胞系、或含有B2)所述表达盒的转基因植物细胞系；B6)含有B1)所述核酸分子的转基因植物组织、或含有B2)所述表达盒的转基因植物组织；B7)含有B1)所述核酸分子的转基因植物器官、或含有B2)所述表达盒的转基因植物器官；B8)降低权利要求1中所述蛋白质表达量或敲除权利要求1中所述蛋白质编码基因的核酸分子；B9)含有B8)所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组微生物、转基因植物细胞系、转基因植物组织或转基因植物器官。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：B1)所述核酸分子为如下b11)或b12)或b13)或b14)或b15)：b11)编码序列是序列表中序列2的cDNA分子或DNA分子；b12)序列表中序列2所示的cDNA分子或DNA分子；b13)序列表中序列3的第3001
‑
4131位所示的DNA分子；b14)与b11)或b12)或b13)限定的核苷酸序列具有73％或73％以上同一性，且编码权利要求1中所述蛋白质的cDNA分子或DNA分子；b15)在严格条件下与b11)或b12)或b13)或b14)限定的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周文彬，李霞，魏少博，
申请(专利权)人：中国农业科学院作物科学研究所，
类型：发明
国别省市：