本发明专利技术属于植物基因工程领域。具体的说，本发明专利技术涉及一种利用图位克隆技术克隆水稻SUI1（Shorted?Uppermost?Internode1）基因，以及利用转基因互补实验鉴定该基因的功能；同时还涉及利用该基因调控水稻最上节间长度，用以解决杂交稻育种过程中不育系的包颈问题，降低制种成本，提高稻米品质。进一步而言，本发明专利技术公开了一种水稻最上节间长度调控基因SUI1编码的蛋白质，该蛋白质具有Seq?ID?No：3所示的氨基酸序列。本发明专利技术还公开了编码上述蛋白质的基因，该基因具有Seq?ID?No：1和2所示的核苷酸序列。该基因能被用于构建转基因水稻，所得转基因水稻的最上节间长度被改良。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于植物基因工程领域。具体的说，本专利技术涉及一种利用图位克隆技术克隆水稻SUI1（Shorted?Uppermost?Internode1）基因，以及利用转基因互补实验鉴定该基因的功能；同时还涉及利用该基因调控水稻最上节间长度，用以解决杂交稻育种过程中不育系的包颈问题，降低制种成本，提高稻米品质。进一步而言，本专利技术公开了一种水稻最上节间长度调控基因SUI1编码的蛋白质，该蛋白质具有Seq?ID?No：3所示的氨基酸序列。本专利技术还公开了编码上述蛋白质的基因，该基因具有Seq?ID?No：1和2所示的核苷酸序列。该基因能被用于构建转基因水稻，所得转基因水稻的最上节间长度被改良。【专利说明】水稻穗颈节调控基因SUM及其用途
本专利技术属于植物基因工程领域。具体的说，本专利技术涉及一种利用图位克隆技术克隆水稻SUIl (Shorted Uppermost Internodel)基因，以及利用转基因互补实验鉴定该基因的功能；同时还涉及利用该基因调控水稻最上节间长度，用以解决杂交稻育种过程中不育系的包颈问题，降低制种成本，提高稻米品质。
技术介绍
上世纪70年代杂交水稻的选育成功，为大幅提高水稻产量开辟了有效的途径。然而目前使用的水稻籼型不育系都有一定程度的包颈现象，外施赤霉素不仅增加了制种成本，还会造成穗发芽增加，降低水稻品质。包颈产生的主要原因是由于最上节间不伸长，造成穗部包裹在剑叶叶鞘中。水稻茎节的生长起源于营养生长状态的茎尖分生组织，营养生长向生殖生长转化的过程诱导了茎节的伸长。水稻茎节的长度与水稻株高直接相关。茎节过长会出现株高明显增加，抗倒伏性降低；茎节缩短则会表现为不同类型的矮化突变。目前已分离出多个与水稻茎节长度相关的基因，其中研究较多的有GA20氧化酶家族、P450家族和BR受体家族编码基因，均与GA和BR的代谢或信号传导相关。而调节植物分支的植物激素Strigolactone和包含一个锌指结构域的GATA型转录因子也已经确定与茎节的缩短有关。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种能影响水稻最上节间长度的蛋白质及其基因，以及由此获得的转基因植物细胞，和利用所述基因对水稻最上节间长度进行改造的方法。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种水稻最上节间长度调控基因SUIl编码的蛋白质，该蛋白质具有Seq ID No:3所不的氣基酸序列。作为本专利技术的水稻最上节间长度调控基因SUIl编码的蛋白质的改进:所述氨基酸序列还包括在Seq ID No:3所示的氨基酸序列中添加、取代、插入或缺失一个或多个氨基酸或其他物种的同源序列而生成的氨基酸序列或衍生物。本专利技术还同时提供了一种编码上述蛋白质的基因，该基因具有Seq ID No:l和2所示的核苷酸序列。备注说明:SEQID NO:1 (cDNA 全长)，SEQ ID NO:2 (gDNA 全长)。作为本专利技术的基因的改进:所述核苷酸序列还包括在Seq.1D.No:1和2所示的核苷酸序列中添加、取代，插入或缺失一个或多个核苷酸而生成的突变体、等位基因或衍生物。本专利技术还同时提供了含有上述基因的质粒。本专利技术还同时提供了含有基因的植物表达载体。本专利技术还同时提供了一种宿主细胞，该宿主细胞含有上述基因序列。作为本专利技术的宿主细胞的改进:该细胞为大肠杆菌细胞、农杆菌细胞或植物细胞。本专利技术还同时提供了上述基因的用途:用于构建转基因水稻，所述转基因水稻的最上节间长度被改良。本专利技术还同时提供了一种改良水稻最上节间长度的方法，包括用具有Seq ID No:I和2所示的核苷酸序列的基因转化水稻细胞，再将转化后的水稻细胞培育成植株。进一步具体说明:本专利技术的目的是提供一种从水稻突变体Shorted uppermostinternodel中克隆的新基因SUI1，具有如SEQ ID No:1和SEQ ID No:2所示的DNA序列，也包括与SEQ ID No:1和SEQ ID No:2所示的DNA序列至少有70%同源性的基因序列。本专利技术中的SEQ ID No:3所示的蛋白质属于磷脂酰丝氨酸合成酶类似蛋白，其中进行一个或几个替换，插入或缺失所获得的功能类似物。另外，也包括在SEQ ID No:1和SEQ ID No:2中添加、取代、插入或缺失一个或多个核苷酸而生成的突变体、等位基因或衍生物，具有相同功能的序列也能达到本专利技术的目的。本专利技术的另一个目的是提供一种用SUIl基因进行高效的植物转化的方法，具体地说，本专利技术提供了具有SEQ ID No:1和SEQ ID No:2所示的序列的基因或基因部分片段的载体，其中，如图4所示的pCAMBIA2300-Sni，该载体可以表达有上述核苷酸序列编码的多肽或其同源类似物。本专利技术还提供了一种利用植物表达载体转化植物细胞影响水稻最上节间长度的方法。具体地是利用植物表达载体转化植物细胞以影响水稻最上节间长度的方法。实现本专利技术的具体技术步骤如下:一、水稻最上节间缩短突变体suil的分离和遗传分析:本专利技术的水稻最上节间缩短的突变体suil-Ι来自日本晴组织培养产生的突变，sui 1-2来自中花IlEMS (Ethyl Methyl Sulfonate)诱变产生的突变。suil-Ι通过与野生型水稻的正反交实验，证明该突变体受隐性单基因控制；suil-l和suil-2正反交实验结果显示，这两个突变体为等位突变。如图1所示。二、图位克隆控制水稻叶形的SUIl基因:1)、SUIl基因的初步定位:为了分离SUIl基因，本专利技术首先组建了一个定位群体，由suil-Ι与籼稻品种TNl(Indica)杂交组配成F2定位群体，再通过图位克隆的方法，利用STS、SSR等分子标记对SUIl位点进行初步定位，将其初步定位在第I染色体的短臂上，并介于ZN3338C和ZN3233B两STS标记之间，见图2。2)、SUIl基因的精细定位:通过对ZN3338C和ZN3233B两个标记之间的BAC序列分析，发展新的SSR、STS标记将SUII精确定位于BAC P0494A10上ZN2868A和ZN2868B标记之间31.2_kb范围之内(图3)，通过分析此区段开放阅读框(ORF)推测候选基因。3)、SUIl基因的鉴定和功能分析:通过转基因技术，结果表明本专利技术获得了使突变体恢复正常表型的转基因水稻(图5A，C)，对亲本日本晴和中花11目的基因进行RNAi干涉实验后，转基因水稻产生了与突变体类似的最上节间缩短的表型(图5B，D)，证明本专利技术正确克隆了 SUIl基因，氨基酸序列分析表明SUIl编码一个磷脂酰丝氨酸合成酶类似蛋白。水稻的包颈产生的主要原因是由于最上节间缩短造成。阐明最上节间发育与伸长的分子机制，对解决水稻不育系的包穗问题，降低杂交稻制种成本，创制新种质具有重要意义。sni基因的克隆和应用，能够改善水稻最上节间的长度，解决水稻籼型不育系的包颈问题，使生产中减少甚至不再外施赤霉素，降低生产成本，提高稻米品质。因而，本专利技术能对水稻最上节间长度进行改良，最终提高水稻产量和品质，降低生产成本。终上所述，本专利技术利用水稻穗颈节不伸长突变体，通过图位克隆技术首次在水稻中克隆到了 SUIl基因，该基因编码一类磷脂酰丝氨酸合成酶类似蛋白，在水稻中控制最上节间的伸长，其它植物的同源基因本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种水稻最上节间长度调控基因SUI1编码的蛋白质，其特征在于：该蛋白质具有Seq?ID?No：3所示的氨基酸序列。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：钱前，朱丽，郭龙彪，胡江，张光恒，曾大力，高振宇，颜美仙，董国军，刘坚，
申请(专利权)人：中国水稻研究所，
类型：发明
国别省市：
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