本发明专利技术公开了OPR7基因在调控水稻日间开花时间(花时)中的应用，属于基因工程和分子育种技术领域。本发明专利技术提供了一种控制水稻日间开花时间的JA生物合成途径关键基因OPR7，本发明专利技术通过实验验证了过表达OPR7基因得到的水稻材料表现为提前开花1h左右。籼粳杂交实验结果显示粳稻不育系GAZS与籼稻南桂占杂交率为10.7％，花时改造后的GAZS不育系GS‑OPR7‑OE与籼稻南桂占杂交率为19.8％。制种产量提高近2倍。本发明专利技术证实OPR7基因可用于调控水稻一天中开花时间，制备不同开花时间的水稻品种，用于杂交水稻育种，有助于提高籼粳杂交水稻制种的产量，降低制种成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及基因工程和分子育种，特别是涉及opr7基因在调控水稻日间开花时间中的应用。
技术介绍
1、水稻(oryza sativa l.)是全球最重要的农作物之一，其产量对于保障国家的粮食安全至关重要。
2、杂交水稻可以提高水稻产量，传统的杂交水稻主要是指籼稻亚种内杂交，可以比常规水稻提高10-20％的产量，杂交水稻的种植面积约占中国水稻种植面积的一半，其产量占总水稻产量的60％，然而，由于籼稻遗传多样性的限制，传统的籼稻亚种内杂交育种的杂种优势被利用殆尽，产量停滞不前。由于籼粳稻之间遗传多样性丰富，籼粳亚种间杂交稻比亚种内杂交稻更具有杂种优势，可以在亚种内杂交稻的基础上再增产30％。但是籼稻和粳稻之间日间开花时间不同，籼稻开花早，粳稻开花较晚，导致水稻籼粳杂交制种中经常出现父母本花时不遇，严重影响制种产量，是制约籼粳杂交育种的主要因素。水稻花粉对温度异常敏感，散粉时遇见高温将影响花粉活力。低纬度地区水稻在早上开花有利于规避一天中的最高气温，提高结实率。因此研究水稻颖花开放的调控机制将有助于籼粳稻杂交育种的发展，同时也可有效避免水稻开花时期高温引起的颖花不育。
3、水稻颖花的开放是一个高度协调的过程，包括颖壳张开、花丝伸长和花药开裂等过程。不同物种的花日间开放时间不同。有的白天开花，有的晚上开花，还有的连续几天出现周期性的开放和关闭。水稻颖花开放是一个受环境和遗传等多种因素影响的过程，环境因素主要有温度、光照、湿度、机械刺激和co2等，遗传因素主要有浆片、雄蕊、颖壳、昼夜节律和植物内源激素等。
4、浆片是决定水稻颖花开合的重要器官。浆片由大量的大型薄壁细胞和少量的呈辐射状均匀分布的小维管束组成。浆片吸水膨胀可以推开颖壳，失水后，颖壳自动关闭。浆片细胞内可溶性糖含量增加以及浆片细胞壁的疏松导致细胞渗透压改变，可能是浆片吸水膨胀的重要动力。水稻浆片膨大由渗透压和膨胀压的平衡决定。由于浆片下方的小穗轴维管束中薄壁细胞能感受自身或外界颖花开花信号，其膜上的转运体能将小穗轴贮水库中的k+和糖装载进入维管束，经维管束运输后卸出至浆片细胞，同时浆片细胞内淀粉也会水解成糖，导致细胞渗透压升高，从而吸水膨胀；浆片的萎缩是细胞吸水后细胞膜破裂，发生自溶引起的，与大量酶促反应有关。
5、茉莉酸类物质在水稻颖花开放中发挥着重要作用，茉莉酸及其衍生物可以有效促进水稻开花。脂质来源的茉莉酸类物质(jas)是植物生长发育的重要调节因子，在多种植物发育和防御机制中起着至关重要的作用。茉莉酸的合成开始于磷脂酶从叶绿体/质体膜中释放多不饱和脂肪酸，随后在13-脂氧合酶(13-lox)、13-丙二烯氧化物合酶(aos)和13-丙二烯氧化物环化酶(aoc)的催化下，a-lea和hta分别转化为12-氧植物二烯酸(12-opda)和dinor opda(dnopda)。opda(12-氧代-植物二烯酸)是ja生物合成的前体物质，从叶绿体中的opda经转运到过氧化物酶体中，12-opda被opda还原酶3(opr3)还原生成opc-8:0，经过3个β-氧化进一步被氧化成ja。jas对于水稻颖花发育与开放具有至关重要的调控作用，研究水稻颖花开放的调控机制将有助于籼粳稻杂交育种的发展，同时也可有效避免水稻开花时期高温引起的颖花不育问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供opr7基因在调控水稻日间开花时间中的应用，以解决上述现有技术存在的问题，通过过表达opr7基因可以促使水稻日间开花时间提前1h，这对于杂交制种中提高杂交产量具有重要价值。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、本专利技术提供opr7基因在以下任一项中的应用：
4、(1)在调控水稻日间开花时间中的应用；
5、(2)在培育日间开花时间提前的转基因水稻中的应用；
6、(3)在提高杂交水稻制种产量中的应用；
7、其中，所述opr7基因的核苷酸序列如seq id no：1所示。
8、本专利技术还提供所述的opr7基因编码的蛋白在以下任一项中的应用：
9、(1)在调控水稻日间开花时间中的应用；
10、(2)在培育日间开花时间提前的转基因水稻中的应用；
11、(3)在提高杂交水稻制种产量中的应用。
12、本专利技术还提供包含所述的opr7基因的重组载体在以下任一项中的应用：
13、(1)在调控水稻日间开花时间中的应用；
14、(2)在培育日间开花时间提前的转基因水稻中的应用；
15、(3)在提高杂交水稻制种产量中的应用。
16、本专利技术还提供包含所述的重组载体的工程菌在以下任一项中的应用：
17、(1)在调控水稻日间开花时间中的应用；
18、(2)在培育日间开花时间提前的转基因水稻中的应用；
19、(3)在提高杂交水稻制种产量中的应用。
20、优选的是，过表达所述opr7基因，使得所述水稻的日间开花时间提前。
21、本专利技术还提供一种促使水稻日间开花时间提前的方法，包括通过在水稻中过表达opr7基因促使所述水稻日间开花时间提前的步骤；所述opr7基因的核苷酸序列如seq idno：1所示。
22、本专利技术还提供一种培育日间开花时间提前的转基因水稻的方法，包括以下步骤：
23、在水稻细胞中过表达opr7基因，之后培育所述水稻细胞，并利用所述水稻细胞再生水稻，即得日间开花时间提前的转基因水稻。
24、本专利技术公开了以下技术效果：
25、本专利技术提供了一种控制水稻日间开花时间的ja生物合成途径关键基因opr7，该基因编码的opda还原酶3(opr3)可还原opda(12-氧代-植物二烯酸)生成opc-8:0，经过3个β-氧化进一步被氧化成ja，并通过实验验证了过表达得到的水稻材料表现为提前开花1h左右。
26、本专利技术提供的可以调控水稻日间开花时间的ja生物合成途径关键基因opr7，可用于制备不同开花时间的水稻品种，用于杂交水稻育种，有助于提高籼粳杂交水稻制种的产量，降低制种成本。
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【技术保护点】
1.OPR7基因在以下任一项中的应用：
2.如权利要求1所述的OPR7基因编码的蛋白在以下任一项中的应用：
3.包含权利要求1所述的OPR7基因的重组载体在以下任一项中的应用：
4.包含权利要求3所述的重组载体的工程菌在以下任一项中的应用：
5.如权利要求1-4任一项所述的应用，其特征在于，过表达所述OPR7基因，使得所述水稻的日间开花时间提前。
6.一种促使水稻日间开花时间提前的方法，其特征在于，包括通过在水稻中过表达OPR7基因促使所述水稻日间开花时间提前的步骤；所述OPR7基因的核苷酸序列如SEQ IDNO：1所示。
7.一种培育日间开花时间提前的转基因水稻的方法，其特征在于，包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.opr7基因在以下任一项中的应用：
2.如权利要求1所述的opr7基因编码的蛋白在以下任一项中的应用：
3.包含权利要求1所述的opr7基因的重组载体在以下任一项中的应用：
4.包含权利要求3所述的重组载体的工程菌在以下任一项中的应用：
5.如权利要求1-4任一项所述的应用，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：周海，王木妹，韦小英，张颖哲，
申请(专利权)人：岭南现代农业科学与技术广东省实验室，
类型：发明
国别省市：
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