本发明专利技术公开了一种水稻OsSPX1蛋白及其编码基因在调控植物种子结实率中的应用。该蛋白质的氨基酸序列如序列表序列3所示，可用于调控目的植物的种子结实率，或调节序列表序列3所示蛋白表达量的物质或方法可用于调控目的植物的种子结实率。实验证明，转pCOU?OsSPX1_antisense的水稻株系与非转基因日本晴相比，其水稻OsSPX1基因的相对表达量明显降低，同时种子结实率和实粒数也显著降低。本发明专利技术在研究植物种子产量性状形成方面具有重要应用价值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种水稻OsSPXl蛋白及其编码基因在调控植物种子结实率中的应用。
技术介绍
种子结实率是形成作物产量的一个重要因素。影响水稻种子结实率因素比较多，包括遗传与环境因素。在水稻中挖掘与种子结实率相关的优异基因，并把它们应用于水稻 育种生产中，具有十分重要的理论意义和实践价值，也是当前提高水稻高产育种的一条行之有效的途径。本专利技术人研究小组在研究耐低温和响应低磷胁迫相关的水稻SPX基因功能时发现该基因同时具有影响水稻种子结实率的效能，可能对水稻产量产生影响，在农业生产上具有较强应用价值的基因。已有一些研究表明含有SPX(SYGl/Pho81/XPRl)结构域的基因参与磷的信号转导和调节途径。SPX是约180个氨基酸长，存在于3种已知蛋白(SYGl、Pho81和XPR1)N末端的一个结构域，其名称来源于这三种蛋白的首字母。早在1995年，Spain等人研究发现酵母SYGl的N末端可与G-蛋白结合从而抑制交配信息素(mating pheromone)的信号转导；在磷饥饿条件下，有报导CDK抑制子Pho81可抑制PH080-PH085及Pcl7_Pho85复合体的酶活性；Poleg等人(1996),在真菌Neurospora crassa中发现,与PH081结构相似的NUC-2蛋白可感知磷的存在并参与磷转运的调节途径。2002年，Hamburger等人在拟南芥中亦发现一类SPX基因，即PHOl (具有SPX结构域和EXS结构域)基因和PHOl类似蛋白，它们可参与磷由根到茎的运输，并在根的微管束细胞中特异表达。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供水稻OsSPXl蛋白的新用途，该蛋白质的氨基酸序列如序列表序列3所示，所述新用途为序列表序列3所示蛋白可用于调控目的植物的种子结实率，或调节序列表序列3所示蛋白表达量的物质或方法可用于调控目的植物的种子结实率。本专利技术的另一个目的是提供一种培育低结实率或低种子产量转基因植物的方法，该方法是降低目的植物中序列表序列3所示蛋白的编码基因的表达，得到种子结实率和实粒数中至少一种性状低于所述目的植物的转基因植物。在上述方法中，所述降低目的植物中序列表序列3所示蛋白的编码基因的表达是通过将序列表序列3所示蛋白编码基因的互补序列导入目的植物中实现的。本专利技术还提供另一种培育高结实率或高种子产量转基因植物的方法，该方法是将序列表序列3所示蛋白的编码基因导入目的植物中，得到种子结实率和实粒数中至少一种性状高于所述目的植物的转基因植物。在上述两种方法中，所述序列表序列3所示蛋白的编码基因为如下I)或2)或3)的基因I)其核苷酸序列是序列表序列2所示的DNA分子；2)与I)限定的DNA序列至少具有70%、至少具有75%、至少具有80%、至少具有85%、至少具有90%、至少具有95%、至少具有96%、至少具有97%、至少具有98%或至少具有99%同一性且编码序列表序列3所不蛋白的DNA分子；3)在严格条件下与I)或2)限定的DNA序列杂交且编码序列表序列3所示蛋白的DNA分子；所述严格条件可为如下50°C，在7%十二烷基硫酸钠(SDS)、0. 5M Na3PO4和ImMEDTA的混合溶液中杂交，在50°C，2XSSC，0. I % SDS中漂洗；还可为50°C，在7% SDS、0. 5MNa3POjP ImM EDTA的混合溶液中杂交，在50°C，I X SSC，0. I % SDS中漂洗；还可为50°C，在7% SDS,0. 5M Na3PO4和 ImM EDTA 的混合溶液中杂交，在 50°C，0. 5X SSC, 0. 1% SDS 中漂洗；还可为50°C，在 7% SDS,0. 5M Na3POjP ImM EDTA 的混合溶液中杂交，在 50°C，0. I X SSC,0. 1% SDS中漂洗；还可为50°C，在7% SDS,0. 5M Na3POjP ImM EDTA的混合溶液中杂交，在65°C，0. I XSSC,0. 1% SDS中漂洗；也可为在6XSSC，0. 5% SDS的溶液中，在65°C下杂交，然后用 2 XSSC,0. 1% SDS 和 I X SSC, 0. 1% SDS 各洗膜一次。在上述应用和方法中，所述目的植物可为单子叶植物或双子叶植物。在上述应用和方法中，所述单子叶植物具体可为水稻。本专利技术的另一个目的是提供一种DNA分子，该DNA分子的核苷酸序列为所述序列表序列3所示蛋白编码基因的互补序列，该DNA分子导入目的植物后可降低目的植物中序列表序列3所示蛋白的编码基因的表达，从而降低目的植物的种子结实率和实粒数。含有所述DNA分子的重组载体、表达盒、转基因细胞系、重组菌或重组病毒也属于本专利技术的保护范围；所述含有所述DNA分子的重组载体具体可为pCOU OsSPXl_antisense,所述pC0U0sSPXl_antisense是将核苷酸序列如下的DNA片段经限制性内切酶BglII和KpnI双酶切后插入PCambial301-UbiN多克隆位点的BglII和KpnI酶切位点之间得到的重组载体由5’至3’端依次为限制性内切酶BglII识别序列、序列表序列2所示核苷酸序列互补序列和限制性内切酶KpnI识别序列。本专利技术还提供一种用于鉴定序列表序列3所示蛋白编码基因表达的PCR引物对，所述PCR引物对由序列表序列4所示的单链DNA和序列表序列5所示的单链DNA组成；或由序列表序列6所示的单链DNA和序列表序列7所示的单链DNA组成。实验证明，转pCOU OsSPXl_antisense的水稻株系与非转基因日本晴相比，其水稻OsSPXl基因的相对表达量明显降低，同时种子结实率和实粒数也显著降低。本专利技术在研究植物种子产量性状形成方面具有重要应用价值。附图说明图I为水稻OsSPXl基因的正反义重组表达载体T-DNA区的结构示意图。其中，图A为正义重组表达载体，图B为反义重组表达载体，图A和B中的LB和RB分别代表T-DNA的左臂和右臂，Nos代表胭脂碱合酶终止子，Hpt II代表潮霉素磷酸转移酶基因，CaMV35s代表花椰菜花叶病毒35s启动子，Ubi代表玉米泛素启动子，OsSPXl代表序列表序列2所示的水稻OsSPXl编码基因图2为转基因水稻株系的PCR鉴定电泳图。其中，图A为转pCOU 0sSPXl_antisense的Ttl代转基因水稻株系的鉴定结果，泳道M为分子量标准，从上到下的片段依次为5kb，3kb，2kb，lkb，750bp，500bp，250bp，100bp，泳道8为非转基因日本晴，泳道1-7为待鉴定的T0代转pCOU OsSPXl_antisense水稻株系；图B为转pCOU OsSPXl的T0代转基因水稻株系的鉴定结果，泳道M为分子量标准，从上到下的片段依次为5kb，3kb，2kb，lkb，750bp，500bp, 250bp, IOObp，泳道9为非转基因日本晴，泳道1-8为待鉴定的Ttl代转pCOUOsSPXl水稻株系。图3为实时定量RT-PCR检测转基因水稻株系中OsSPXl基因的相对表达水平。其中，A为转正义重组表达载体的水稻株系，B为转反义重组表达载体的水稻株系。图4为T1代转pCOU OsSPXl的水稻植株和转pCOU 0sSP本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：苏震，徐文英，魏强，王玲，刘凤霞，于静娟，赵琳娜，张群莲，王春超，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。