【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于植物基因工程领域，具体涉及一种水稻快速碱化因子基因ralf37及其应用。
技术介绍
1、水稻是我国乃至世界上的重要粮食作物，全世界超过一半人口以稻米为主食。水稻产量是受多基因控制的复杂农艺性状，主要受三大因素影响，其中包括单位面积有效穗数、每穗粒数和千粒重。粒形是与水稻产量和品质直接相关的重要农艺性状。一方面，粒形直接决定了千粒重，是决定水稻产量的要素之一。另一方面，粒形与稻米的外观品质、加工品质、蒸煮食味品质等密切相关，是影响稻米品质的重要因素。因此，发掘和利用新的粒形调控基因改良水稻粒形对提高水稻产量和改良稻米品质均具有十分重要的意义。
2、长期以来，高产、优质是水稻育种一贯追求的目标。水稻粒形是受多基因控制的复杂数量性状，对水稻产量和品质均具有重要的影响，既是遗传调研究的理想性状又是水稻驯化和设计育种的重要靶标，基于粒形研究在基础与应用研方面的重要价值，日益成为水稻研究方面的热点课题。
3、快速碱化因子(rapid alkalinization factor，ralf)是一种植物肽激素，在植物中广泛存在，能够引起胞外ph的迅速升高，参与植物的发育调控(pearce等.ralf,a 5-kdaubiquitous polypeptide in plants,arrests root growth and development.proc.natl.acad.sci.u.s.a.2001,98,12843-12847)。植物胞外ph变化是植物调节细胞生长及对外界环境刺激所产生的重要反应。在
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的在于提供一种水稻粒形调控的新基因ralf37。该基因在水稻籽粒发育调控中具有重要作用，因此该基因的克隆既能解析水稻粒形调控的分子机制，又能为水稻粒形遗传改良提供新基因资源。
2、本专利技术的另一目的在于提供上述水稻快速碱化因子基因ralf37的应用。
3、为了实现以上目的，本专利技术提供了水稻快速碱化因子基因ralf37，其中，所述基因ralf37的核苷酸序列如seq id no：1所示。
4、另一方面，本专利技术还提供了水稻快速碱化因子基因ralf37在调节水稻籽粒发育中的应用，其中，所述基因ralf37的核苷酸序列如seq id no：1所示。
5、优选地，所述基因ralf37编码如seq id no：2所示的氨基酸序列。
6、优选地，所述调节水稻籽粒发育为培育小粒形水稻籽粒。
7、另一方面，本专利技术还提供了水稻快速碱化因子基因ralf37在水稻遗传改良育种中的应用，所述基因ralf37的核苷酸序列如seq id no：1所示。
8、优选地，所述水稻遗传改良育种为培育小粒形水稻品种。
9、优选地，所述水稻遗传改良育种方式包括基因工程育种和杂交育种。
10、优选地，所述基因工程育种包括将ralf37基因的反义rna载体导入植物细胞，通过降低ralf37基因转录水平而获得粒形变异的水稻材料。例如，在水稻中敲低ralf37基因可以培育籽粒偏小的水稻品种。
11、ralf37基因的敲低载体可通过现有的植物表达载体构建；所述植物表达载体包括双元农杆菌载体，如pcubi1390等；含有ralf37基因的靶向敲低载体可通过基因枪、原生质体介导、花粉管通道、农杆菌介导等各种物理、化学及生物学方法导入到宿主植物细胞或组织中；被导入的宿主植物优选为水稻。
12、在构建ralf37基因的靶向敲低载体时，在ralf37基因的外显子序列上选择合适的反义rna目标区段。
13、为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选，所用植物敲除载体已加入真核和原核筛选标签基因等。
14、优选地，所述杂交育种包括利用粒形变异突变体水稻作为供体亲本，通过杂交选育法改良水稻粒形，即通过将所获得的粒形变异的突变体水稻与拟改良的水稻品种杂交，然后进行水稻粒形定向改良，在后代中选育达到改良目标的水稻品种。
15、优选地，所述水稻品种为粳稻中花11。
16、另一方面，本专利技术还提供了一种反义rna载体，其为ralf37基因的反义rna载体。
17、另一方面，本专利技术还提供了水稻快速碱化因子基因ralf37的反义rna载体、含有该反义rna载体的转基因细胞系或重组菌在调节水稻籽粒发育和/或水稻粒形改良育种中的应用。
18、反向遗传学是研究基因功能的有力工具，本专利技术利用反义rna基因敲低(knockdown,kd)技术在野生型中花11中靶向敲低loc_os04g31410基因，该基因位于水稻第4染色体，命名ralf37，获得敲低突变体材料ralf37-kd。该突变体粒长变短、粒宽变窄。细胞学分析表明相比于野生型中花11，ralf37的kd突变体植株颖壳的细胞明显变小，说明ralf37可能通过影响细胞生长进而影响了水稻颖壳细胞大小，最终导致了粒长变短、粒宽变窄的表型。
19、本专利技术相对于现有技术具有如下优点及效果：
20、(1)本专利技术利用反义rna基因敲低技术在野生型中花11中靶向降低水稻快速碱化因子基因ralf37，获得ralf37转录降低的的突变体材料ralf37-kd，表型分析表明该突变体粒长变短、粒宽变窄，为水稻粒形遗传改良提供了新的基因资源，为水稻分子设计育种提供了新的靶标基因。
21、(2)目前尚没有关于ralf37基因在水稻粒形调控功能方面的研究，本专利技术的目的基因ralf37是一个调节水稻粒形发育的新基因，在揭示籽粒发育机理方面具有重要理论意义，为拓宽现有的水稻粒形调控分子机理的认识提供新例证。
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1.水稻快速碱化因子基因RALF37，其特征在于：所述基因RALF37的核苷酸序列如SEQID NO：1所示。
2.水稻快速碱化因子基因RALF37在调节水稻籽粒发育中的应用，其特征在于：所述基因RALF37的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：所述基因RALF37编码如SEQ ID NO：2所示的氨基酸序列。
4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：所述调节水稻籽粒发育为培育小粒形水稻籽粒。
5.水稻快速碱化因子基因RALF37在水稻遗传改良育种中的应用，其特征在于：所述基因RALF37的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：所述水稻遗传改良育种为培育小粒形水稻品种。
7.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：所述水稻遗传改良育种方式包括基因工程育种和杂交育种。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：所述基因工程育种包括将RALF37基因的反义RNA载体导入植物细胞，通过降低RALF37基因转录水
9.一种反义RNA载体，其为RALF37基因的反义RNA载体。
10.水稻快速碱化因子基因RALF37的反义RNA载体、转基因细胞系或重组菌在水稻粒形改良育种中的应用。
...【技术特征摘要】
1.水稻快速碱化因子基因ralf37，其特征在于：所述基因ralf37的核苷酸序列如seqid no：1所示。
2.水稻快速碱化因子基因ralf37在调节水稻籽粒发育中的应用，其特征在于：所述基因ralf37的核苷酸序列如seq id no：1所示。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：所述基因ralf37编码如seq id no：2所示的氨基酸序列。
4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：所述调节水稻籽粒发育为培育小粒形水稻籽粒。
5.水稻快速碱化因子基因ralf37在水稻遗传改良育种中的应用，其特征在于：所述基因ralf37的核苷酸序列如s...
【专利技术属性】
技术研发人员：张向前，宋雨昕，李洁铌，栾鑫，谢桃，洪宇，刘纳，苏瑶，付雪莉，
申请(专利权)人：佛山科学技术学院，
类型：发明
国别省市：
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