本发明专利技术公开了一种培育高产水稻的方法。实验证明，向东乡普通野生稻渗入系8IL73中导入所述干扰载体RNAi‑COG1，得到T2代沉默COG1基因水稻。与8IL73相比，T2代沉默COG1基因水稻(8IL73RNAi)的穗形变大，主茎穗总粒数、千粒重、单株产量、粒长、粒宽、穗长、一次枝梗数、一次枝梗粒数、二次枝梗数和二次枝梗粒数均显著增加。由此可见，降低8IL73中蛋白质COG1的表达量可以提高水稻产量。本发明专利技术具有重要的应用价值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物，具体涉及一种培育高产水稻的方法。
技术介绍
1、水稻(oryza satival.)已成为全球最主要的粮食作物之一，全球有近一半的人口将水稻作为营养摄取的日常主食。在人口持续增加以及耕地面积逐年缩减的今天，提高水稻单产对保证人类的粮食安全具有至关重要的意义。穗粒数和粒重是水稻产量构成的重要因素，提高水稻穗粒数和粒重是增加水稻产量的有效途径。水稻单产的提高一直都没有出现新的重大突破。导致这一局面的原因在于水稻栽培品种的遗传背景狭窄，大多栽培品种都具有相同或者类似的遗传来源，而且在水稻育种过程中对其遗传资源的利用也趋近于饱和，这些因素已成为进一步挖掘水稻增产潜力的瓶颈。
2、普通野生稻(oryza rufipogon griff.)具有丰富的遗传多样性，历经漫长的演变形成现今的栽培稻。在演变过程中，大量的优异等位基因经由自然或人工选择之后而丢失，导致栽培稻中的遗传多样性相较于野生稻显著降低。因此，从野生稻中挖掘优异的天然等位基因，并在水稻品种改良过程中加以应用，可以拓宽栽培稻的遗传背景，为栽培稻新品种的选育提供更多的优异基因资源，在水稻超高产育种的实践过程中具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的为提高水稻产量。
2、本专利技术首先保护蛋白质cog1的应用，可为s1)或s2)：
3、s1)提高水稻产量；
4、s2)培育产量提高的转基因水稻；
5、所述蛋白质cog1为a1)或a2)或a3)：
6、a1)氨基酸序列是seq id no：1所示的蛋白质；
7、a2)在seq id no：1所示的蛋白质的n端或/和c端连接标签得到的融合蛋白质；
8、a3)将seq id no：1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与水稻产量相关的蛋白质。
9、其中，seq id no:1由249个氨基酸残基组成。
10、为了使a1)中的蛋白质便于纯化，可在seq id no:1所示的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。
11、表1.标签的序列
12、
标签
残基
序列
poly-arg
5-6(通常为5个)
rrrrr
flag
8
dykddddk
strep-tagii
8
wshpqfek
c-myc
10
eqkliseedl
13、上述a3)中的蛋白质，所述一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加为不超过10个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加。
14、上述a3)中的蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。
15、上述a3)中的蛋白质的编码基因可通过将seq id no:2自5’末端起第203至952位所示的dna序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子，和/或进行一个或几个碱基对的错义突变，和/或在其5′端和/或3′端连上表1所示的标签的编码序列得到。
16、本专利技术还保护编码上述任一所述蛋白质cog1的核酸分子的应用，可为s1)或s2)：
17、s1)提高水稻产量；
18、s2)培育产量提高的转基因水稻。
19、上述应用中，所述核酸分子可为如下b1)或b2)或b3)或b4)或b5)所示的dna分子：
20、b1)编码区是seq id no：2自5’末端起第203至952位所示的dna分子；
21、b2)核苷酸序列是seq id no：2自5’末端起第203至952位所示的dna分子；
22、b3)核苷酸序列是seq id no：2所示的dna分子；
23、b4)与b1)或b2)或b3)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码上述任一所述蛋白质cog1的dna分子；
24、b5)在严格条件下与b1)或b2)或b3)限定的核苷酸序列杂交，且编码上述任一所述蛋白质cog1的dna分子。
25、其中，所述核酸分子可以是dna，如cdna、基因组dna或重组dna；所述核酸分子也可以是rna，如mrna或hnrna等。
26、其中，seq id no:2由1190个核苷酸组成，seq id no:2的核苷酸编码seq id no:1所示的氨基酸序列。
27、本领域普通技术人员可以很容易地采用已知的方法，例如定向进化和点突变的方法，对本专利技术的编码所述蛋白质cog1的核苷酸序列进行突变。那些经过人工修饰的，具有与本专利技术分离得到的所述蛋白质cog1的核苷酸序列75％或者更高同一性的核苷酸，只要编码所述蛋白质cog1，均是衍生于本专利技术的核苷酸序列并且等同于本专利技术的序列。
28、这里使用的术语“同一性”指与天然核酸序列的序列相似性。“同一性”包括与本专利技术的编码seq id no:1所示的氨基酸序列组成的蛋白质cog1的核苷酸序列具有75％或更高，或80％或更高，或85％或更高，或90％或更高，或95％或更高同一性的核苷酸序列。同一性可以用肉眼或计算机软件进行评价。使用计算机软件，两个或多个序列之间的同一性可以用百分比(％)表示，其可以用来评价相关序列之间的同一性。
29、上述任一所述的应用中，所述产量提高可表现为穗粒数、千粒重、单株产量、粒长、粒宽、穗长、枝梗数和/或枝梗粒数的增加。
30、本专利技术还保护一种培育转基因水稻的方法，包括如下步骤：抑制出发水稻中上述任一所述蛋白质cog1的表达量和/或活性，得到转基因水稻；与出发水稻相比，转基因水稻的产量提高。
31、上述方法中，所述抑制出发水稻中上述任一所述蛋白质cog1的表达量和/或活性通过向出发水稻中导入抑制编码蛋白质cog1的核酸分子表达的物质实现；所述抑制编码蛋白质cog1的核酸分子表达的物质为特异dna分子、含有所述特异dna分子的表达盒或含有所述特异dna分子重组质粒；
32、所述特异dna分子包括正义片段、反义片段以及位于它们之间的间隔片段；
33、所述正义片本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.蛋白质COG1的应用，为S1)或S2)：
2.编码权利要求1中所述蛋白质COG1的核酸分子的应用，为S1)或S2)：
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：所述编码权利要求1中所述蛋白质COG1的核酸分子为如下b1)或b2)或b3)或b4)或b5)所示的DNA分子：
4.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于：所述产量提高表现为穗粒数、千粒重、单株产量、粒长、粒宽、穗长、枝梗数和/或枝梗粒数的增加。
5.一种培育转基因水稻的方法，包括如下步骤：抑制出发水稻中权利要求1中所述蛋白质COG1的表达量和/或活性，得到转基因水稻；与出发水稻相比，转基因水稻的产量提高。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述抑制出发水稻中权利要求1中所述蛋白质COG1的表达量和/或活性通过向出发水稻中导入抑制编码蛋白质COG1的核酸分子表达的物质实现；
7.一种水稻育种方法，包括如下步骤：降低水稻中权利要求1中所述蛋白质COG1的含量和/或活性，从而提高产量。
8.特异DNA分子、含有所述特异DNA分子的表达盒或含有所述特异DNA分子重组质粒；
9.权利要求8所述特异DNA分子、含有所述特异DNA分子的表达盒或含有所述特异DNA分子重组质粒的应用，为S1)或S2)：
10.根据权利要求5至7任一所述的方法或权利要求9所述的应用，其特征在于：所述产量提高表现为穗粒数、千粒重、单株产量、粒长、粒宽、穗长、枝梗数和/或枝梗粒数的增加。
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【技术特征摘要】
1.蛋白质cog1的应用，为s1)或s2)：
2.编码权利要求1中所述蛋白质cog1的核酸分子的应用，为s1)或s2)：
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：所述编码权利要求1中所述蛋白质cog1的核酸分子为如下b1)或b2)或b3)或b4)或b5)所示的dna分子：
4.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于：所述产量提高表现为穗粒数、千粒重、单株产量、粒长、粒宽、穗长、枝梗数和/或枝梗粒数的增加。
5.一种培育转基因水稻的方法，包括如下步骤：抑制出发水稻中权利要求1中所述蛋白质cog1的表达量和/或活性，得到转基因水稻；与出发水稻相比，转基因水稻的产量提高。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙传清，李元杰，孙红荧，刘凤霞，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：
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