一种水稻G1基因突变体g1-1437及其分子标记和应用制造技术

本发明专利技术涉及基因工程技术领域，具体涉及一种水稻G1基因突变体g1

【技术实现步骤摘要】
一种水稻G1基因突变体g1
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1437及其分子标记和应用


[0001]本专利技术涉及基因工程
，具体涉及一种水稻G1基因突变体g1
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1437及其分子标记和应用。

技术介绍

[0002]水稻是世界上主要的粮食作物，其产量对粮食安全十分重要，而小穗发育是其中一个重要的产量性状。与双子叶不同，水稻的小穗具有独特的颖花结构，因而被认为是单子叶植物的模式作物。水稻的小穗由三朵小花组成，其中顶端的小花为完全花，而下端的两朵小花则退化成短而小的护颖类器官。小穗的形成受到一系列基因的精细调控，目前研究的最清楚的是双子叶植物的“ABCDE”调控模型。尽管单子叶植物与双子叶植物间存在巨大的差异，但多个研究表明单子叶植物具有与双子叶植物类似的“ABCDE”调控模型。目前已在水稻中克隆出了对应的5类基因，它们绝大部分是MADS
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box基因，如决定花分生组织特性的A类基因RAP1B(OsMADS14)和RAP1A(OsMADS15)，其与拟南芥的AP1基因同源，属于FUL类型；OsMADS14突变可引起花期变短，而OsMADS15突变则使内外颖伸长。在B类基因中，水稻的OsMADS2、OsMADS4与拟南芥的PI(PSEUDOGENE)同源，OsMADS16(SPW1)与AP3同源，它们都具有控制浆片与雄蕊发育的功能。C类基因参与雄蕊和心皮的形成，其中OsMADS3、OsMADS58与拟南芥的AG同源，而DROOPING LEAF(DL)则与CRC同源。D类基因只有OsMADS13被鉴定到，主要参与心皮和胚珠的形成。E类基因的类型较多，如与拟南芥SEP同源的OsMADS7(OsMADS45)和OsMADS8(OsMADS24)；与AGL6同源的OsMADS5(OsM5)和OsMADS34，以及和LOFSEP同源的OsMADS1/LEAFY HULL STERILE 1(LHS1)。这五类基因协同调控花器官的发育，为阐明水稻花器官发育机制奠定了基础，其突变也创造了各种外观表型的水稻种子。
[0003]护颖是水稻特有的花器官，一般认为是退化的小花，由于较难获得其突变体，很少有该方面的报道。目前，已克隆的护颖发育的相关基因主要有G1/ELE，OsMADS34和OsEG1。OsMADS34和OsEG1都是多效性基因，其突变体的护颖除同源转换成伸长的稃状结构外，穗型也发生了改变。而G1是单效性基因，其突变体除护颖明显变长外，其它农艺性状均正常，且产量和品质不受影响，因此G1是一个很好的表型标记。利用这些对产量没有影响，但表型却存在明显区别的性状，可以对水稻进行种子分选、辅助选育、基因连锁标记等，因此发掘各种花器官突变材料十分有意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种水稻G1基因突变体g1
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1437及其分子鉴定方法和应用。
[0005]本专利技术首先在田间发现了一株自然变异的花器官突变体，其小花结构与野生型有显著差异，主要表现为护颖变长并与内外稃齐平。经自交获得F1，并对F1株进行形态学，组织化学和遗传学鉴定，然后通过图位克隆和DNA测序得到相应突变基因。
[0006]基于上述发现，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]本专利技术提供水稻G1基因突变体g1
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1437，其以水稻G1基因为参考序列，所述水稻G1
基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.8所示；所述基因突变体g1
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1437包含第112位碱基C突变为碱基T的突变位点。
[0008]该突变体在G1基因编码区第112位的一个C碱基替换成T碱基，导致编码谷氨酰胺的密码子CAG转变为终止密码子TAG。其突变后的G1被命名为g1
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1437。
[0009]具体地，所述基因突变体g1
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1437，含有如SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列。
[0010]本专利技术提供的水稻G1基因突变体g1
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1437，其为水稻G1基因第112位的一个C碱基被一个T碱基替换，该突变位点位于基因LOC_Os07g04670编码区上，其核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。
[0011]本专利技术还提供含有所述基因突变体g1
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1437的生物材料，所述生物材料包括表达盒、载体或宿主细胞。
[0012]上述表达盒可为将所述基因突变体与调控其转录或表达的元件连接得到的DNA片段。
[0013]上述载体可为克隆载体或表达载体。
[0014]上述宿主细胞可为微生物细胞或非繁殖性植物细胞。
[0015]本专利技术还提供上述基因突变体g1
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1437或上述生物材料在以下任一方面中的应用：
[0016](1)在水稻护颖同源转化成颖壳类器官中的应用；
[0017](2)在制备转基因水稻中的应用；如在制备隐性异常护颖的转基因水稻中的应用；
[0018](3)在水稻改良育种、制种中的应用；
[0019](4)在作为转基因水稻的表型筛选标记中的应用；
[0020](5)在使水稻花穗的小花结构中的护颖伸长中的应用。
[0021]本专利技术还提供用于检测上述基因突变体g1
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1437的分子标记，所述分子标记为含有如SEQ ID NO.1所示序列第112位的多态性为C/T的核苷酸序列。
[0022]本专利技术还提供用于检测上述分子标记的引物，其包含SEQ ID NO.2
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3所示的引物。
[0023]本专利技术提供了检测水稻G1基因突变体g1
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1437的分子标记，可以检测G1基因第112位的一个C碱基被一个T碱基替换的突变。优选的，该分子标记可以通过如下引物进行PCR扩增和SnaBI酶切组合得到，所述引物对的核苷酸序列为：
[0024]上游引物1437_F：GGGACTGGCAGACCTTTACG(如SEQ ID NO.2所示)，
[0025]下游引物1437_R：GTCTTGCCGAAGCGGTCGAGGT。(如SEQ ID NO.3所示)。
[0026]本专利技术还提供含有上述引物的试剂或试剂盒。
[0027]以及，上述分子标记或引物或试剂或试剂盒在检测基因突变体g1
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1437或水稻护颖发育异常中的应用。
[0028]本专利技术另提供一种鉴定上述基因突变体g1
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1437或水稻护颖发育异常的方法，其包括：
[0029]采用上述引物或试剂或试剂盒扩增待测水稻的G1基因片段，并用SnaBI内切酶切割扩增片段的步骤。
[0030]本专利技术的方法中，若切割后的扩增片段的长度为118bp，则所述待测水稻不含有所述基因突变体g1
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1437、水稻护颖发育正常；若切割后的扩增片段的长度为99bp，则所述待测水稻含有所述基因突变体g1
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1437、水稻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.水稻G1基因突变体g1
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1437，其特征在于，以水稻G1基因为参考序列，所述水稻G1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.8所示；所述基因突变体g1
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1437包含第112位碱基C突变为碱基T的突变位点。2.根据权利要求1所述的基因突变体g1
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1437，其特征在于，含有如SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列。3.含有权利要求1或2所述的基因突变体g1
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1437的生物材料，所述生物材料包括表达盒、载体或宿主细胞。4.权利要求1或2所述的基因突变体g1
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1437或权利要求3所述的生物材料在以下任一方面中的应用：(1)在水稻护颖同源转化成颖壳类器官中的应用；(2)在制备转基因水稻中的应用；(3)在水稻改良育种、制种中的应用；(4)在作为转基因水稻的表型筛选标记中的应用；(5)在使水稻花穗的小花结构中的护颖伸长中的应用。5.用于检测权利要求1或2所述的基因突变体g1
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1437的分子标记，其特征在于，所述分子标记...

【专利技术属性】
技术研发人员：李京琳，董叶红，罗凡，李新鹏，曾翔，吴永忠，黄培劲，
申请(专利权)人：海南波莲水稻基因科技有限公司，
类型：发明
国别省市：