水稻OsUBC27基因或其编码的蛋白在提高水稻产量中的应用制造技术

本发明专利技术公开了水稻OsUBC27基因或其编码的蛋白在提高水稻产量中的应用，涉及生物工程技术领域。所述OsUBC27基因的碱基序列如SEQ ID NO.1所示，OsUBC27基因编码的蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。本发明专利技术通过将构建的植物过表达载体pCUbi1390

Application of rice osubc27 gene or its encoded protein in improving rice yield

【技术实现步骤摘要】
水稻OsUBC27基因或其编码的蛋白在提高水稻产量中的应用


[0001]本专利技术涉及生物工程
，具体涉及水稻OsUBC27基因或其编码的蛋白在提高水稻产量中的应用。

技术介绍

[0002]水稻是世界上重要的粮食作物，随着人口的不断增长，如何提高水稻产量，保障粮食安全，已经成重要的科学问题。影响水稻产量的因素有很多，如分蘖数、单穗粒数和粒重等内在遗传因素；以及包括光照、温度、水分和盐度等非生物胁迫和病害、虫害生物胁迫在内的环境因素；另外，人为的栽培管理、施肥模式以及病虫害防治方法等也对水稻产量起着重要的作用。
[0003]植物泛素/蛋白酶体系是细胞内蛋白质降解的主要途径，在植物的生长发育、形态构建和抗逆、抗病等过程中起重要作用(Hershko，2005，The ubiquitin system for protein degradation and some of its roles in the control of the cell
‑
division cycle(nobel lecture).Angewandte Chemie International Edition，44(37)：5932
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5943.)。该系统由泛素激活酶E1、泛素结合酶E2、泛素连接酶E3、蛋白酶体和去泛素化酶(DUBs)组成。泛素结合酶E2s(UBCs)催化泛素向底物或E3连接酶的转移，是靶蛋白泛素化修饰的关键酶。然而，水稻(Oryza sativa L.)作为世界第一大主粮和植物学研究的模式植物之一，对水稻UBC基因家族基因的研究却很少。目前已经在水稻中鉴定到48个UBC家族基因(OsUBC1
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48)。泛素化在植物的生物和非生物胁迫响应过程中扮演了重要角色([1]Dielen，Badaoui et al.2010，The ubiquitin/26S proteasome system in plant
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pathogen interactions：a never
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ending hide
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and
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seek game.Mol Plant Pathol，11(2)：293
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308.[2]Marino，Peeters et a1.2012，Ubiquitination during plant immune signaling.Plant Physiol，160(1)：15
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27.)，在拟南芥中过表达基因AtUBC32使植株对盐胁迫的响应敏感度下降(Cui，Liu et al.2012，Arabidopsis ubiquitin conjugase UBC32 is an ERAD component that functions in brassinosteroid
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mediated salt stress tolerance.Plant Cell，24(1)：233
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244.)，在拟南芥中过表达绿豆基因VRUBC1，表现对ABA和渗透胁迫的高敏感反应，增强了ABA或盐诱导的气孔关闭，提高了抗旱性(Chung，Cho et al.2013，Overexpression of VrUBC1，a Mung Bean E2 Ubiquitin
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Conjugating Enzyme，Enhances Osmotic Stress Tolerance in Arabidopsis.PLoS ONE，8(6)：e66056.)，野生稻中的基因OgUBC在拟南芥中异位表达，能够增强植株对灰葡萄孢及紫外线UV
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B辐射的抗性(Jeon，Pak et al.2012，Ectopic expression of ubiquitin
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conjugating enzyme gene from wild rice，OgUBC1，confers resistance against UV
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B radiation and Botrytis infection in Arabidopsis thaliana.Biochem Biophys Res Commun，427(2)：309
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314.)。
[0004]虽然已经报道了几种植物UBCs的作用，但是我们对大多数这些酶的生物学功能的理解仍然非常有限，对于水稻等粮食作物的UBCs功能的了解尤其缺乏。另外，水稻OsUBC27
基因或其编码的OsUBC27蛋白在提高水稻产量中的应用未见报道。

技术实现思路

[0005]本申请提供了水稻OsUBC27基因或其编码的蛋白在提高水稻产量中的应用。水稻OsUBC27基因，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。将构建的植物过表达载体pCUbi1390
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OsUBC27在野生型日本晴中进行表达，发现转基因植株分蘖数比野生型植株明显增多，稻谷谷粒粒长和千粒重比野生型植株的相对应指标有所增加。可见，本专利技术所述的水稻OsUBC27基因是一个潜在的可作为基因工程提高水稻产量的靶点，具有重要的应用价值。
[0006]具体的技术方案如下：
[0007]本专利技术提供了水稻OsUBC27基因或其编码的蛋白在提高水稻产量中的应用。
[0008]本专利技术提供了水稻OsUBC27基因或其编码的蛋白在选育分蘖数增加的水稻品种中的应用。
[0009]本专利技术提供了水稻OsUBC27基因或其编码的蛋白在调控水稻谷粒粒长和粒重中的应用。
[0010]所述OsUBC27基因的碱基序列如SEQ ID NO.1所示，OsUBC27基因编码的蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。
[0011]本专利技术提供了一种提高水稻产量的方法，在水稻作物中过表达OsUBC27基因，所述OsUBC27基因的碱基序列如SEQ ID NO.1所示。
[0012]具体的，包括以下步骤：
[0013](1)构建过表达OsUBC27基因载体；
[0014](2)构建将步骤(1)过表达OsUBC27基因载体导入水稻的细胞中将碱基序列如SEQ ID NO.1所示的OsUBC27基因过表达，培养后获得转基因植株。
[0015]优选的，所述植物表达载体为pCUbi1390。
[0016]转化受体植物时，可采用农杆菌介导转化的方法，所述的农杆菌具体可以为农杆菌EHA105菌株，步骤(2)将基因过表达载体转入农杆菌后，侵染水稻的细胞。
[0017]所述受体植物为水稻。所述水稻的品种可以为粳稻日本晴(Nipponbare)，但不仅限于日本晴。
[0018]利用所述的基因过表达对水稻进行遗传转化，经测试发现，OsUBC27基因过表达能够导致分蘖数增加。
[0019]优选的，农杆菌侵染的细胞来源为水稻种子诱导的愈伤组织。除本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.水稻OsUBC27基因或其编码的蛋白在提高水稻产量中的应用。2.水稻OsUBC27基因或其编码的蛋白在选育分蘖数增加的水稻品种中的应用。3.水稻OsUBC27基因或其编码的蛋白在调控水稻谷粒粒长和粒重中的应用。4.如权利要求1
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3任一项所述的应用，其特征在于，所述OsUBC27基因的碱基序列如SEQ ID NO.1所示，OsUBC27基因编码的蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。5.一种提高水稻产量的方法，其特征在于，在水稻作物中过表达OsUBC27基因。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述OsUBC27基因的碱基序列如SEQ ID N...

【专利技术属性】
技术研发人员：鄂志国，吴丽娟，唐立群，韩聪，王惠梅，王磊，
申请(专利权)人：中国水稻研究所，
类型：发明
国别省市：