一种创制水稻高产优质的方法技术

本发明专利技术公开了一种创制水稻高产优质的方法，涉及植物基因工程技术领域。本发明专利技术提供了一种核苷酸序列如SEQ ID No:1所示的OsHsp70

【技术实现步骤摘要】
一种创制水稻高产优质的方法


[0001]本专利技术涉及植物基因工程
，特别是涉及一种创制水稻高产优质的方法。

技术介绍

[0002]水稻是世界上重要的粮食作物之一，是世界一半以上人口的主要碳水化合物和营养来源。随着经济快速发展和人民生活水平的不断提高，在满足水稻产量需求的同时，人们对稻米品质提出了更高的要求。水稻的高产、优质、适应机械化等一直以来都是育种家研究的重要目标。
[0003]全球气候变暖，对水稻的产量、品质等造成了不同程度的影响，因此，挖掘和研究能够影响产量和品质的基因具有重要意义。研究表明，多种途径影响了稻米产量和品质的改变。如GS5通过控制水稻粒宽、充实度和千粒重(Li et al.,Natural variation in GS5 plays an important role in regulating grain size and yield in rice.Nat genet,2011,43,1266
‑
1269.)；通过调控基因的表达水平来影响水稻产量，如OsAlaAT1在调节水稻胚乳贮藏淀粉和蛋白质积累中起着重要作用，过量表达该基因能增加籽粒重量(Zhong，et al，FLOURY ENDOSPERM12 Encoding Alanine Aminotransferase 1Regulates Carbon and Nitrogen Metabolism in Rice.Journal of Plant Biology2019,62.1:61
‑r/>73.)；FLO16的过表达增加籽粒重量(Teng,et al.,FLOURYENDOSPERM16Encoding a NAD
‑
dependent Cytosolic Malate Dehydrogenase Plays an Important Role in Starch Synthesis and Seed Development in Rice.Plant Biotechnology Journal,2019.)。尽管如此，关于同时影响产量和稻米品质基因的研究，仍然存在大量空白。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种创制水稻高产优质的方法，以解决上述现有技术存在的问题。实验验证，本专利技术提供的基因或载体在提高水稻粒重、水稻单株产量和降低水稻垩白粒率中有一定的作用。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]技术方案一：一种OsHsp70
‑
2基因，核苷酸序列如SEQ ID No:1所示。
[0007]技术方案二：一种载体，包括所述的OsHsp70
‑
2基因。
[0008]技术方案三：一种能够提高水稻粒重、单株产量和降低垩白粒率的方法，包括以下步骤：
[0009](1)构建pCUbi1390
‑
OsHsp70
‑
2过表达载体；
[0010](2)将所述过表达载体导入农杆菌，得到pCUbi1390
‑
OsHsp70
‑
2农杆菌；
[0011](3)利用所述pCUbi1390
‑
OsHsp70
‑
2农杆菌去侵染水稻，得到再生苗；
[0012](4)标记筛选再生苗获得阳性植株。
[0013]进一步地，在步骤(3)中，所述水稻的品种包括粳稻中花11、宁粳1号和籼稻华占。
[0014]进一步地，在步骤(4)中，所述标记筛选包括潮霉素标记筛选和RT
‑
PCR方法。
[0015]技术方案四：一种所述的基因或如所述的载体在提高水稻粒重中的应用。
[0016]技术方案五：一种所述的基因或所述的载体在提高水稻单株产量中的应用。
[0017]技术方案六：一种所述的基因或所述的载体在降低水稻垩白粒率中的应用。
[0018]本专利技术公开了以下技术效果：
[0019]对于水稻热激蛋白OsHsp70
‑
2基因，本专利技术发现过表达水稻中的该基因，导致粒长增加，即得到水稻热激蛋白OsHsp70
‑
2基因可以提高水稻籽粒重量，所述OsHsp70
‑
2基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。将构建的pCUbi1390
‑
OsHsp70
‑
2载体在不同背景的野生型材料中进行表达，结果显示较野生型，转基因植株的粒长、千粒重以及单株产量显著增加。
[0020]本专利技术具体涉及OsHsp70
‑
2基因的编码序列，通过构建pCUbi1390
‑
OsHsp70
‑
2过表达载体，利用农杆菌介导法导入水稻，以潮霉素标记筛选获得阳性转基因植株，进一步采用RT
‑
PCR方法获得表达量较高的阳性植株。在不同遗传背景下OsHsp70
‑
2基因的过表达材料的粒长、千粒重以及单株产量均高于野生型。通过系统研究中花11背景下过表达材料的外观品质(垩白粒率)以及营养品质(总淀粉含量、直链淀粉、总蛋白含量)，发现OsHsp70
‑
2的过表达材料垩白粒率显著低于野生型，总淀粉、直链淀粉以及总蛋白含量均显著高于野生型。
[0021]本专利技术基因过表达后能显著提高籽粒重量，降低稻米垩白，改良稻米品质，具有重要的育种利用价值。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为OsHsp70
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2基因在水稻不同组织中的时空表达模式分析图；
[0024]图2为OsHsp70
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2基因的亚细胞定位图；
[0025]图3为本专利技术过表达载体pCUbi1390
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OsHsp70
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2图谱，其中，A为载体的线性示意图；B为载体环状示意图；
[0026]图4为对转基因株系的潮霉素鉴定图，其中，M为marker，1为pCUbi1390质粒，2为ddH2O，3为中花11背景下过表达转基因株系，4为宁粳1号背景下过表达转基因株系，5为华占背景下过表达转基因株系，6为中花11野生型株系，7为宁粳1号野生型株系，8为华占野生型株系；
[0027]图5为中花11背景下过表达OsHsp70
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2基因的表达水平图；
[0028]图6为中花11背景下过表达OsHsp70
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2基因的转基因阳性株系图；
[0029]图7为中花11背景下过表达OsHsp70
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2基因本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种OsHsp70
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2基因，其特征在于，核苷酸序列如SEQ ID No:1所示。2.一种载体，其特征在于，包括如权利要求1所述的OsHsp70
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2基因。3.一种能够提高水稻粒重、单株产量和降低垩白粒率的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)构建pCUbi1390
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OsHsp70
‑
2过表达载体；(2)将所述过表达载体导入农杆菌，得到pCUbi1390
‑
OsHsp70
‑
2农杆菌；(3)利用所述pCUbi1390
‑
O...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏祥进，胡培松，鲁菲菲，唐绍清，焦桂爱，邵高能，圣忠华，胡时开，谢黎虹，王玲，陈颖，
申请(专利权)人：中国水稻研究所，
类型：发明
国别省市：