【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及植物功能基因组和基因工程。具体涉及到水稻基因gwy10在粒形、产量和品质育种中的应用，该基因位于水稻第10染色体19.6mb处，为水稻育种中控制粒宽、粒重、产量和外观品质的主效qtl。
技术介绍
1、种子粒形调控的机理对培育高产优质的水稻新品种具有重要作用。(1)粒形是一个由粒长、粒宽和粒厚组成的复杂的数量性状，通过决定千粒重来影响水稻谷粒产量。(2)粒形和稻米外观品质是密切相关的，也间接构成产量和品质之间的联系。粒形被消费者直观地感知为长宽比的差异，消费者对细长型和短圆型大米有不同的偏好。垩白是稻米最重要和最受关注的外观品质性状，同时影响稻米加工等品质性状。(3)粒形是水稻驯化过程中重要的靶标形状，粒形基因的发现与克隆可以为禾本科进化中的一些关键问题提供新线索，包括进化过程如何将分子水平的中性选择和达尔文选择与性状的表型变化联系起来(doebley等，2006，cell 127，1309-1321；takeda等，2008，nat rev genet 9:444-57；zeng等，2017，nat plants 3:17031；ren等，2023，sci bull 68:314-350)。
2、水稻粒形是性状典型的数量性状，迄今为止的研究已经鉴定到数十个水稻粒形数量性状位点(qtl，quantitative trait loci)基因。这些基因控制籽粒大小涉及多种信号通路，包括：(1)泛素-蛋白酶体通路，蛋白的泛素化修饰介导的蛋白降解途径和蛋白磷酸化修饰介导的相关信号分子的激活/失活。(2)g蛋白信号
3、稻米垩白是水稻育种中的一个负向靶标，垩白严重影响稻米的外观质量、加工品质、食味和口感，是直接决定稻米的品质和商品价格关键因素之一，也是稻米品质遗传改良的主要目标(zhou等，2020，mol breed,40:1)。
4、本专利技术利用rapmap的方法分离克隆一个控制水稻谷粒粒宽、粒重和产量和外观品质的主效基因gwy10，其敲除单株的粒宽和产量均增加，垩白度显著降低。这为水稻产量和品质的遗传改良提供新的基因资源，也为作物的进化研究提供新的线索。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是从水稻中分离克隆一个同时控制谷粒粒宽、粒重、产量和外观品质的主效基因的完整编码区段dna片段，所述基因gwy10编码的蛋白为seq id no.3所示。
2、本专利技术的另一个目的在于提供了基因gwy10在水稻育种中的应用。
3、为了达到上述目的，本专利技术采取以下技术措施：
4、本专利技术以宽粒品种中花11(zh11)和窄粒品种核心354(hx354)为双亲得到f2随机小群体，将极端表型单株按bsa方法混合建池后，进行rice6k育种芯片分析，在第10号染色体19.6mb处发现了一个新的qtl，命名为gwy10(grain width and yield 10)。根据当代的重组单株以及筛选后代大群体得到的重组单株及其后代测验结果，对gwy10的基因结构和编码的蛋白质产物进行预测和分析，发现该基因包含4个外显子，共编码435个氨基酸，通过生物信息学技术预测该蛋白质为肌动蛋白，是一类形成微丝的球状多功能蛋白。该基因在hx354中的序列为seq id no.1所示，cds为seq id no.2所示，编码的蛋白为seq id no.3所示，启动子序列为seq id no.4所示。
5、本专利技术的保护范围包括：
6、水稻基因gwy10在水稻育种中的应用，所述基因编码的蛋白为seq id no.3所示；以上所述的应用，具体是：
7、提高水稻中gwy10基因的表达量来减少水稻籽粒的粒宽、粒重、产量和/或增加垩白。
8、以上所述的应用，具体的是将提高gwy10基因表达量的物质导入水稻中；
9、所述的物质包括：含有gwy10基因的核酸分子，或其表达框，重组载体，重组微生物；
10、敲除、抑制或者沉默水稻中gwy10基因的表达量来增加水稻籽粒的粒宽、粒重、产量和/或降低垩白。
11、以上所述的应用中，优选的，在水稻中应用时，所述的敲除采用的是crispr/cas9系统，所述系统中grna的靶位点为gctgttttcccgagtattgttgg。
12、以上所述的应用中，crispr/cas9系统编辑后的水稻，具有seq id no.5或seq idno.6或seq id no.7所示多核苷酸。
13、以上所述的应用中，所述的gwy10基因为seq id no.1或seq id no.2所示。
14、与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
15、本专利技术在水稻中克隆了一个对粒宽、粒重、产量和外观品质具有很大负调控效应的基因gwy10，其功能缺失的等位基因在增加水稻谷粒粒宽、粒重和产量的同时降低垩白度，为水稻的产量和品质育种提供新的基因资源，也为作物的进化研究提供线索。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1. 水稻基因GWY10在水稻育种中的应用，所述基因编码的蛋白为SEQ ID NO.3所示。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：敲除、抑制或者沉默水稻中GWY10基因的表达量来增加水稻籽粒的粒宽、粒重、产量和/或降低垩白。
3.根据权利要求2所述的应用，所述的敲除采用的是CRISPR/Cas9系统，所述系统中gRNA的靶位点为GCTGTTTTCCCGAGTATTGTTGG。
4. 根据权利要求3所述的应用，利用CRISPR/Cas9系统编辑后的水稻，具有SEQ IDNO.5或SEQ ID NO.6或SEQ ID NO.7所示多核苷酸。
5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：通过提高水稻中GWY10基因的表达量减少水稻籽粒的粒宽、粒重、产量和/或增加垩白。
6.根据权利要求5所述的应用，其步骤包括将提高GWY10基因表达量的物质导入水稻中。
7.根据权利要求6所述的应用，所述的物质为含有GWY10基因的核酸分子，或其表达框，重组载体，重组微生物。
8. 根据权利要求1所述的应用，所述的G
...【技术特征摘要】
1. 水稻基因gwy10在水稻育种中的应用，所述基因编码的蛋白为seq id no.3所示。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：敲除、抑制或者沉默水稻中gwy10基因的表达量来增加水稻籽粒的粒宽、粒重、产量和/或降低垩白。
3.根据权利要求2所述的应用，所述的敲除采用的是crispr/cas9系统，所述系统中grna的靶位点为gctgttttcccgagtattgttgg。
4. 根据权利要求3所述的应用，利用crispr/cas9系统编辑后的水稻，具有seq idno.5或seq...
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