水稻根系伸长调控基因OsDRP1C的突变体、蛋白质、表达载体及其应用制造技术

本发明专利技术涉及水稻育种技术领域，具体公开了水稻根系伸长调控基因OsDRP1C的突变体、蛋白质、表达载体及其应用。基因OsDRP1C在调控水稻根系生长中的应用，通过其DNA序列中一个或几个碱基对错义突变，调控水稻根系的生长；基因OsDRP1C在TIGR中的编号为LOC_Os03g50520，含有如SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列。本发明专利技术通过调控TIGR中的编号为LOC_Os03g50520的基因OsDRP1C，通过其DNA序列中一个或几个碱基对错义突变，抑制或促进水稻主根、不定根、侧根和根毛细胞的伸长，可实现对水稻根系生长性能的调整。整。整。

Mutant, protein, expression vector and application of osdrp1c, a rice root elongation regulating gene

【技术实现步骤摘要】
水稻根系伸长调控基因OsDRP1C的突变体、蛋白质、表达载体及其应用


[0001]本专利技术涉及水稻育种
，具体而言，涉及水稻根系伸长调控基因OsDRP1C的突变体、蛋白质、表达载体及其应用。

技术介绍

[0002]水稻根系是水稻的重要组成部分，其不但是地上部的物理支撑，同时也是水稻从地下吸收营养成分和水分的重要器官。水稻根系构型为须根系，能不断地从茎节最靠近中柱维管的分生区细胞发生不定根，最后由数量众多的不定根及其侧根构成了它的根系结构。根型由长度、数量和空间范围等几个参数决定，研究发现根长决定了其他根系性状的遗传表现，是所有根系性状中最重要性状，单株产量等7个地上部农艺性状与根长呈极显著正相关。根系伸长的主要细胞学基础之一是根尖分生组织的细胞分裂，根尖分生组织功能或结构的缺陷会导致短根发生。根系的伸长另外一个主要细胞学基础是根尖伸长区细胞的伸长，这与细胞壁形成、纤维素的合成和微管组织形成等相关。尽管根长对植物产量和抗性有重要的作用，但由于根系生长在土壤里加大了研究的难度，使对根系伸长的遗传背景和分子机理所知甚少，使得在水稻育种与栽培上，根长的因素并没有被充分利用。因此，重点挖掘控制水稻根长的基因，分离、克隆一系列控制根长的基因便于定向改良水稻根系性状，如授权公告号为CN104031928B的专利技术专利，就公开了与水稻根系生长有关的基因OsKASI，该基因OsKASI及编码的蛋白质有些碱基和氨基酸发生突变，水稻根系表现为短根系。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种水稻根系伸长调控基因OsDRP1C，通过其DNA序列中一个或几个碱基对错义突变，能抑制或促进水稻根系的伸长，可以为水稻的根系改良和杂交育种或转基因植物的开发创造条件。
[0004]为解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0005]基因OsDRP1C在调控水稻根系伸长中的应用，为通过其DNA序列中一个或几个碱基对错义突变，调控水稻根系的伸长；
[0006]所述基因OsDRP1C在TIGR中的编号为LOC_Os03g50520，含有如SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列。
[0007]与现有技术相比，本专利技术通过调控TIGR中的编号为LOC_Os03g50520的基因OsDRP1C，通过其DNA序列中一个或几个碱基对错义突变，抑制或促进水稻主根、不定根、侧根和根毛细胞的伸长，可实现对水稻根系伸长性能的调整。
[0008]一种水稻根系伸长调控基因OsDRP1C的突变体，该水稻根系伸长调控基因OsDRP1C的核苷酸序列为在SEQ ID NO：1所示的基础上，所述DNA序列2858bp处的碱基发生错义突变，胸腺嘧啶(T)被鸟嘌呤(A)取代。通过诱导基因OsDRP1C的DNA序列的2858位的胸腺嘧啶(T)被鸟嘌呤(A)取代，可使含有基因OsDRP1C的突变体的水稻主根、不定根、侧根和根毛细
胞的伸长被抑制，使水稻根部生长缓慢。
[0009]一种水稻根系伸长调控基因OsDRP1C的突变体所编码的蛋白质，所述蛋白质的氨基酸序列在SEQ ID NO：2所示的基础上，氨基酸序列的233位酪氨酸(Tyr)突变为终止密码子。该水稻根系伸长调控基因OsDRP1C的突变体所编码的蛋白质，可使含有该蛋白质的水稻的根系的细胞的伸长被抑制，根部生长缓慢。
[0010]一种含有上述水稻根系伸长调控基因OsDRP1C的表达载体。含有该水稻根系伸长调制基因OsDRP1C的表达载体，可促进或抑制含有该表达载体的水稻的根系的伸长。
[0011]所述水稻根系伸长调控基因OsDRP1C的表达载体在水稻根系性状改良方面的应用。将该表达载体应用在水稻根系性状改良方面，可优化水稻的根系性状。
[0012]所述水稻根系伸长调控基因OsDRP1C的突变体在调控水稻根系性状中的应用。将该稻根系伸长调控基因OsDRP1C的突变体应用在调控水稻根系性状中，可使水稻根系表达为短根系。
附图说明
[0013]图1为野生型(WT)和Osdrp1c突变体正常水培7天的表型比较图，a为7天苗龄的野生型(WT)和Osdrp1c的突变体的全株照，bar＝2.0cm；b和c分别为WT和Osdrp1c的主根在体视镜下的观测结果，bars＝1.0mm；
[0014]图2为野生型(WT)和Osdrp1c突变体正常水培7天的主根树脂切片比较图；
[0015]图3为OsDRP1C基因的图位克隆和基因结构图，a为基因OsDRP1C的精细定位结果，RM1350N为定位所用到的SSR标记，In1、In2、In3和In4为新发展的多态标记，OSJNBa0014G15代表BAC克隆，Rec代表重组子；b为基因OsDRP1C的结构和突变位点，内含子用实线表示，非翻译区用空心方框表示，外显子用实心方框表示，箭头指示突变位点；
[0016]图4为野生型(WT)、Osdrp1c突变体和两株T2代转基因回复株系(OV1和OV2)的表型图；
[0017]图5为超表达转化载体pCAMBIA1300改的结构示意图。
具体实施方式
[0018]下面将结合实施例进一步阐述本专利技术，应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。
[0019]实施例1
[0020]本实施例提供了基因OsDRP1C在调控水稻根系伸长中的应用，为通过其DNA序列中一个或几个碱基对错义突变，调控水稻根系的伸长；
[0021]所述基因OsDRP1C在TIGR中的编号为LOC_Os03g50520，含有如SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列。
[0022]与现有技术相比，本专利技术通过调控TIGR中的编号为LOC_Os03g50520的基因OsDRP1C，通过其DNA序列中一个或几个碱基对错义突变导致根尖分生组织功能或结构的缺陷，抑制或促进水稻主根、不定根、侧根和根毛细胞的伸长，可实现对水稻根系伸长性能的调整。
[0023]实施例2
[0024]本实施例提供了一种水稻根系伸长调控基因OsDRP1C的突变体及其所编码的蛋白质，该水稻根系伸长调控基因OsDRP1C的核苷酸序列为在SEQ ID NO：1所示的基础上，所述DNA序列2858bp处的碱基发生错义突变，胸腺嘧啶(T)被鸟嘌呤(A)取代；所述蛋白质的氨基酸序列在SEQ ID NO：2所示的基础上，氨基酸序列的233位酪氨酸(Tyr)突变为终止密码子。
[0025]通过诱导基因OsDRP1C的DNA序列的2858位的胸腺嘧啶(T)被鸟嘌呤(A)取代，相应地所编码的蛋白质的氨基酸序列的233位酪氨酸(Tyr)突变为终止密码子，可使含有基因OsDRP1C的突变体或其所编码的蛋白质的水稻主根、不定根、侧根和根毛细胞的伸长被抑制，使水稻根部生长缓慢。
[0026]本实施例还提供的水稻根系伸长调控基因OsDRP1C的突变体在调控水稻根系性状中的应用。将该稻根系伸长调控基因OsDRP1C的突变体应用在调控水稻根系性状中，可使水稻根本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基因OsDRP1C在调控水稻根系伸长中的应用，其特征在于，所述应用为通过其DNA序列中一个或几个碱基对错义突变，调控水稻根系的生伸长；所述基因OsDRP1C在TIGR中的编号为LOC_Os03g50520，含有如SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列。2.一种水稻根系伸长调控基因OsDRP1C的突变体，其特征在于，所述水稻根系伸长调控基因OsDRP1C的核苷酸序列为在SEQ ID NO：1所示的基础上，所述DNA序列2858bp处的碱基发生错义突变，胸腺嘧啶(T)被鸟嘌呤(...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁沃娜，朱世华，朱俊兆，陈宇杰，马涛，戴文慧，
申请(专利权)人：宁波大学科学技术学院，
类型：发明
国别省市：