影响水稻株高、种子大小及抗性的小分子RNA Osa-miR1848及其靶基因制造技术

技术编号:8297445 阅读:284 留言:0更新日期:2013-02-06 22:11
本发明专利技术公开了一种影响水稻株高、种子大小及抗性的小分子RNA?Osa-miR1848及其靶基因,其序列为:5’-acgugcgcgcgcggccgcucc-3’。本发明专利技术的microRNA?Osa-miR1848能成功的控制水稻株高、种子大小及植物对逆境的耐受性,这有助于明确Osa-miR1848和靶基因互作在植物株高、结实及应对逆境胁迫中的作用机制。microRNA?Osa-miR1848是通过调控油菜素内酯和蜡质合成基因的表达从而实现其对株高、种子大小及对逆境耐受性,因此对此基因的研究可以进一步丰富miRNA对靶基因直接调控的实验数据及其参与调节油菜素内酯和蜡质的合成的生物学意义。通过调控microRNA?Osa-miR1848或者是靶基因的表达能调控水稻株高、种子大小及对逆境的耐受性,因此可以通过遗传手段调控microRNA?Osa-miR1848或者是靶基因的表达在水稻的遗传育种方面具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于植物基因工程领域,具体涉及一种影响水稻株高、种子小大及耐逆性的小分子microRNA 0sa_miR1848及其作 用的靶基因0s05g0211100和0s04g0481900,同时涉及该microRNA 0sa_miR1848和靶基因0s05g0211100和0s04g0481900在转基因水稻中的应用。
技术介绍
水稻作为重要的粮食作物,世界上三分之一以上的人以其为主食。为解决人口增长与耕地面积减少的矛盾,提高水稻单位面积产量仍然是人们面临的巨大挑战。水稻株高、种子大小是控制水稻产量的重要农艺性状;而水稻对逆境的耐受性是制约水稻品种发展的一个非常重要的因素。因此,发掘和鉴定水稻株高、种子大小及与逆境抗性相关的控制基因在遗传学研究和育种实践上具有十分重要的意义。水稻的生长和发育受到生长素(IAA)、赤霉素(GA)、油菜素内酯((Brassinosteroids, BR)等多种植物激素的调节。油菜素内酯是最近几十年来新确认的植物激素,被称为继生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸、乙烯之后的第六大激素,在植物的生长发育中有着重要作用,与其他植物激素一起参与调控植物发育的很多方面,包括茎叶和根的生长、维管组织的分化、育性、种子萌发、花粉管的伸长、顶端优势以及叶片衰亡、植物光形态建成等(YuX, Li L, Zola J, et al. A brassinosteroidtranscriptional network revealed by genome-wide identifeation ofBESI targetgenes in Arabidopsis thaliana. Plant J,2011,65:634-646.)。利用模式生物拟南芥(Arabidopsis thaliana)中鉴定出BR的缺失和不敏感突变体,发现了 BR在发育中的功能。这些突变体表现出了许多生长缺陷,包括矮小、叶暗绿、开花延迟、雄性不育和全黑暗情况下的光形态建成。BRs主要通过直接作用于叶和根的表层细胞的分裂从而调控植物叶和根的生长(Gudesblat GE and RussinovaE. Plants grow on brassinosteroids. Curr OpinPlant Biol,2011:14:530-537. ) BRs也与生物及非生物胁迫,如盐、干旱、高温、病虫害和抗原的侵袭等有关(Bajguz A, Hayat S. Effects of brassinosteroids on the plantresponses to 847environmental stresses. Plant Physiol Biochem,2009,47:1-8.)。外源的BRs处理后,作物对各种环境胁迫,如热、冷、干旱和盐碱等的耐受性均有较大幅度的提高(Anuradha S,Rao SSR. Effect of brassinosteroids on salinity stressinduced inhibition of seed germination and seedling growth ofrice(Oryza sativaL)· Plant Growth Regulj 2001, 33:151-153.)0植物蜡质是对覆盖于裸露在空气中的植物组织的一种表皮脂质成份的一个集体称呼(Raffaele S,Vailleaua F,Leger A, et al. A MYB transcription factor regulatesvery-long-chain fatty acid biosynthesis for activation of the hypersensitivecell death response in Arabidopsis. Plant Cell,2008,20:752-767.)。植物錯质还包括木栓质基质、愈伤组织、花粉粒以及种皮中的脂类(Barnes JD, Percy KE, PaulND, et al. The influence of UV-B radiation on the physicochemical nature oftobacco (Nicotiana tabacum L. ) leaf surfaces. J Exp Bot, 1996,47:99-109.)。腊质主要由两种类型的憐脂组成(Schwab R, Palatnik JF, Riester M, et al. Specific effectsof microRNAs on the plant transcriptome. Development Cell, 2005, 8, 517-527.),不过也还包含一些三萜系化合物和小分子次生代谢产物,如固醇和类黄酮。这些成份主要在植物表皮细胞中合成,然后被分泌到表皮细胞外,形成柱状、棒状、管状、垂直板状、树枝状、伞状等多种形态的蜡质晶体。植物角质层蜡质的物理和化学的组成对于植物生命至关重要。它主要具有以下功能限制非气孔水分散失,保护植物抵御紫外线(Kunst L, Samuels AL. Biosynthesis and secretion of plant cuticular wax. ProgLipid Res, 2003,42:51-80.)和减少残留在叶面上的水分(Barthlott W and NeinhuisC. Purity of the sacred lotus, or escape from contamination in biologicalsurfaces. Planta, 1997,202:1-8.),防止机械损伤及低温冻伤,抵抗植物病毒、细菌和真菌病原体等的侵(Schreiber L. Transport barriers made of cutin, suberin andassociated waxes. Trends Plant Sci, 2010,15:546-553.),还参与了昆虫和植物之间多样的相互作用及花粉与柱头之间的信号识别(Millar AA, Clemensa S,Zachgo S,etal.CUT1,an Arabidopsis gene required for cuticular wax biosynthesis andpollen fertility, encodes a very-long-chain fatty acid condensing enzyme. PlantCell,1999,11:825-838.)。miCix)RNA(miRNA)是新近发现的小分子RNA,是植物生长发育过程中的关键调节因素之一,也是国际植物生物学研究领域的一个热点。近年相关研究论文呈倍数增长,但众多miRNA的生物学功能还未阐明。然而,从拟南芥已有的研究成果看,改变miRNA及其靶基因的表达可以改变植物众多的表型性状。因而,对水稻miRNA的功能研究对于未来水稻高效育种具有重要意义。MicroRNA与植物的生长发育有着密切的关系。MicroRNA的正常表达是植物正常生长发育所必需的。人们最初本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能调控水稻株高、种子大小及抗逆性的microRNA?Osa?miR1848,其特征在于,其序列为:5’?acgugcgcgcgcggccgcucc?3’。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:夏快飞张明永区晓劲王忍
申请(专利权)人:中国科学院华南植物园
类型:发明
国别省市:

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