OsbHLH186基因在改良水稻粒型中的应用制造技术

本发明专利技术公开了OsbHLH186基因在改良水稻粒型中的应用，涉及水稻粒型改良的技术领域。该基因可以改变水稻的粒型，表现为基因敲除水稻中的OsbHLH186基因后，水稻的籽粒显著变小，粒长、粒宽、粒厚和千粒重都显著减小；而过表达水稻中的OsbHLH186基因后，水稻的籽粒显著增大，粒长、粒宽、粒厚和千粒重显著增加。因此，OsbHLH186基因在改良水稻粒型、提高水稻产量上具有潜在的工业应用价值，产生了更高的经济效益。效益。效益。

【技术实现步骤摘要】
OsbHLH186基因在改良水稻粒型中的应用


[0001]本专利技术涉及水稻粒型改良的
，具体而言，涉及OsbHLH186基因在改良水稻粒型中的应用。

技术介绍

[0002]水稻是重要的粮食作物之一，是世界上一半以上人口的主要能量来源。随着全球变暖，粮食安全问题日益突出，因此提高粮食生产能力对保障全球粮食安全具有重要意义。此外，人民生活水平随着社会的发展水平不断提高，人们对稻米品质的追求更加迫切。水稻粒型作为重要的产量性状和品质性状，是水稻优质高产育种的重要靶标。一般来说，大的籽粒能有效增加水稻籽粒的重量，进而提高产量；而细长粒型能有效减少垩白度从而增加水稻的外观品质，提高稻米的商业价值。因此，水稻粒型基因的挖掘以及分子调控机制的解析，不仅能为优质高产新品种的选育提供一定的理论基础，还能为粒型改良以及水稻优质高产育种的分子设计提供新的基因资源。
[0003]碱性螺旋环螺旋(bHLH)蛋白是一类重要的转录因子家族，其通过结合靶基因的启动子序列，抑制或激活靶基因的转录活性，并通过转录因子的级联调控网络，影响生物的各项生命活动，如细胞发育、信号转导等。近年来，越来越多的bHLH家族基因被报道参与水稻粒型的调控，如OsBC1、OsBUL1、OsBU1、OsPIL15等。
[0004]鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供提供OsbHLH186基因在改良水稻粒型中的应用以解决上述技术问题。
[0006]本专利技术是这样实现的：
[0007]第一方面，本专利技术提供了一种OsbHLH186基因、包含OsbHLH186基因的载体或包含OsbHLH186基因的重组菌在改善水稻粒型和/或提高水稻产量中的应用，OsbHLH186基因编码的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。
[0008]专利技术人克隆了一个水稻粒型调控基因(OsbHLH186基因)，经过基因敲除和过表达验证，发现该基因可以改变水稻的粒型，表现为基因敲除水稻中的OsbHLH186基因后，水稻的籽粒显著变小，粒长、粒宽、粒厚和千粒重都显著减小；而过表达水稻中的OsbHLH186基因后，水稻的籽粒显著增大，粒长、粒宽、粒厚和千粒重显著增加。
[0009]因此，OsbHLH186基因在改良水稻粒型、提高水稻产量上具有潜在的工业应用价值，产生了更高的经济效益。
[0010]本专利技术为OsbHLH186基因的克隆和应用，为水稻高产育种提供了重要的理论依据和新的基因资源，具有广阔的应用前景。
[0011]SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列如下：
[0012]MSSSRRSRTSSRAAATDMAISKAVTRGGANAKASSAVACRYI RRHRADASRASDAINGADVDIRSM*。
[0013]在本专利技术应用较佳的实施方式中，上述应用包括：在水稻中过表达OsbHLH186基因。
[0014]在本专利技术提供了上述氨基酸序列的情况下，本领域技术人员根据密码子的简并性容易获得OsbHLH186基因的核酸序列。
[0015]在一种可选的实施方式中，OsbHLH186基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。
[0016]SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列(即CDS序列)如下：
[0017]ATGTCGTCGAGCCGGCGGAGCCGTACATCGTCGAGATTGGCGGCGGCGCCGCCGCCGACGGATGAGCAGATGGCGGAGCTCATCTCGAAGCTGCAGGCCGTCCTCCCCACCCGCGGCGGCGAGGCCAATGCCAAGCAGGCGTCAAGTGCCGAGGTGCTGCAGGAGGCGTGCCGCTACATCCGGAGGCTTCACCGGGAGGCGGACGCCCTCAGCGAGAGGCTCGCCGAGCTCCTCCTCCTCCAGCCGTCCGATCTCGCCATCAACGGCGCAGATGTGCCCGACCTCATCCGTAGCCTACTCATGTAA。
[0018]OsbHLH186基因cDNA序列306bp，编码的蛋白序列包括101个氨基酸，DNA全长1318bp，DNA全长的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示。
[0019]在本专利技术应用较佳的实施方式中，将包含OsbHLH186基因的载体转化水稻或水稻细胞中。
[0020]上述转化的方法包括不限于使用Ti质粒、Ri质粒、植物病毒载体、直接DNA转化、显微注射、电导、农杆菌介导等常规生物学方法转化植物细胞或组织。
[0021]上述的载体包括不限于表达载体、穿梭载体和整合载体。
[0022]本专利技术中，术语“表达载体”指本领域熟知的细菌质粒、噬菌体、酵母质粒、植物细胞病毒或其他载体。只要能在宿主体内复制和稳定，任何质粒和载体都可以用。表达载体的一个重要特征是通常含有复制起点、启动子、标记基因和翻译控制元件。
[0023]在一种可选的实施方式中，表达载体还包括翻译起始用的核糖体结合位点和转录终止子。
[0024]此外，表达载体优选地包含一个或多个选择性标记基因，以提供用于选择转化的宿主细胞的表型性状，如真核细胞培养用的新霉素抗性以及绿色荧光蛋白(GFP)，或用于大肠杆菌的四环素或氨苄青霉素抗性。
[0025]包含上述的适当DNA序列以及适当启动子或者控制序列的载体，可以用于转化适当的宿主细胞，以使其能够表达蛋白质。
[0026]在本专利技术应用较佳的实施方式中，上述载体为过表达载体。
[0027]在一种可选的实施方式中，OsbHLH186基因过表达载体中，在OsbHLH186转录起始核苷酸前加上启动子；
[0028]在一种可选的实施方式中，启动子为增强型启动子、组成型启动子或诱导型启动子。如花椰菜花叶病毒(CAMV)35S启动子、玉米的泛素启动子(Ubiquitin)、胁迫诱导型启动子Rd29A等，它们可单独使用或与其它的植物启动子结合使用。
[0029]在一种可选的实施方式中，用于构建过表达载体的载体为农杆菌载体或适用于植物微弹轰击的载体。
[0030]在一种可选的实施方式中，农杆菌载体为pBI121、pBin19、pCAMBIA2301、pCAMBIA3301、pCAMBIA1301
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UbiN、pCUbi1390或pCAMBIA1300。
[0031]在本专利技术应用较佳的实施方式中，将包含OsbHLH186基因的重组菌侵染水稻的愈
伤组织。
[0032]在一种可选的实施方式中，重组菌的类型为根癌农杆菌(Agrobacteriumtumefaciens)、发根农杆菌或中美根瘤菌(Rhizobium mesoamericanum)。
[0033]在本专利技术应用较佳的实施方式中，上述水稻的品种为粳稻或籼稻。
[0034]在本专利技术应用较佳的实施方式中，上述粳稻为日本晴。
[0035]在本专利技术应用较佳的实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.OsbHLH186基因、包含OsbHLH186基因的载体或包含OsbHLH186基因的重组菌在改善水稻粒型和/或提高水稻产量中的应用，其特征在于，所述OsbHLH186基因编码的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述应用包括：在水稻中过表达OsbHLH186基因；优选地，所述OsbHLH186基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，将包含OsbHLH186基因的载体转化水稻或水稻细胞中。4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述载体为过表达载体pCUbi1390；优选地，用于构建所述过表达载体的载体为农杆菌载体或适用于植物微弹轰击的载体；优选地，所述农杆菌载体为pBI121、pBin19、pCAMBIA2301、pCAMBIA3301、pCAMBIA1301
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UbiN、pCUbi1390或pCAMBIA1300。5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，将包含OsbHLH186基因的重组菌侵染水稻的愈伤组织；优选地，所述重组菌的类型为根癌农杆菌(Agrobacteriumtumefaciens)、发根农杆菌或中美根瘤菌(Rhizobium mesoamericanum)。6.根据权利要求1
‑
5任...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈炜，蔡怡聪，谢红卫，李永辉，蔡耀辉，罗来杨，龙伟雄，罗立华，徐伟标，
申请(专利权)人：江西省超级水稻研究发展中心江西省农科院海南水稻育种中心，
类型：发明
国别省市：