专利名称：水稻胚大小控制基因ge1及其用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及植物基因工程领域，更具体地，本发明涉及水稻胚大小控制基因GEl ； 另外，本发明还涉及控制植物籽粒胚大小育种的方法。
背景技术：
长期以来，有关巨胚稻的选育及研究也有一些报道，巨胚稻的胚比普通稻米的胚重2 3倍，普通稻米胚所占的比例很小，只为糙米重的2%左右，限制了稻米营养成分的提高。巨胚稻因胚的增大而使米的营养价值大为提高，这对提高广大人民群众的营养水平，增进健康具有重要意义[1]。营养学家认为糙米胚中含有丰富的营养物质，尤其是维生素和生理活性物质更为突出，随着我国人民生活水平的不断提高，改善米饭的营养，要求市民吃些糙米尤其是巨胚糙米更有必要[2]。且米胚中富含不饱和脂肪酸和优质蛋白质等高价值的天然营养素，是一种营养价值较高的稻米，是加工婴幼儿食品非常好的原材料[3]。最近的研究表明，米胚内不仅含有丰富的维生素和矿物质，还含有丰富的生理活性成分Y-氨基丁酸(GABA)，具有降血压、改善脑机能、促进记忆和生长激素分泌、活化肾、肝以及抗动脉硬化等功能，具有很好的营养保健作用。巨胚稻因其胚部较普通稻大，常被作为保健食品，素有“长寿米”、“高营养功能性稻米”之美誉。随着生活水平的不断提高和消费观念的转变，对稻米品质和营养保健价值越来越重视，食疗同源的巨胚稻具有独特和潜在的经济利用价值和广泛的应用前景，是未来最具竞争力的营养型稻米之一。虽然巨胚稻产量较普通稻低，但由于其特殊的营养价值，可以通过以巨胚稻米为原料开发深加工产品，发挥功能性稻米的优越性，从而增加市场产值W]。 加强对这些巨胚稻资源的引进和加工利用，对提高食品的营养价值和市场竞争力、调整和优化水稻种植结构具有重要意义[3]。鉴于巨胚稻具有较高的营养价值，首先，要以巨胚稻米为原料开发深加工产品，发挥功能性稻米的优越性是今后巨胚稻米研究的一项重要内容；其次，要增加巨胚稻的产量， 加强巨胚稻的栽培技术的研究，提高单位面积产量，提高品质、降低成本是普及应用巨胚稻的有效途径。参考文献1.章清杞、张书标、黄荣华等.作物学报，2007，33 (6) :1034-1037 ；2.赵则胜、蒋家云、丁国强.上海农业科学，2002，(18) :14-17 ；3.魏振承、张名位、池建伟等.植物遗传资源学报，2005，6 (4) :386-389 ；4.戴红艳.种子，2009，沘(6) :85_87。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种水稻胚大小控制基因GEl以及植物改造方法。为了解决上述技术问题，本发明提供一种水稻胚大小控制基因GEl 该基因GEl为SEQID NO 1所示的核苷酸序列。本发明还同时提供了一种载体，为含有上述基因的植物表达载体。作为本发明的载体的改进植物表达载体为pCAMGEl。本发明还同时提供了一种宿主细胞，为含有上述载体的细胞。作为本发明的宿主细胞的改进细胞为大肠杆菌细胞、农杆菌细胞和或植物细胞。本发明还同时提供了一种控制植物籽粒胚大小构成的方法包括用上述载体转化植物细胞；和将转化的植物细胞培育成植株。可将上述载体通过农杆菌介导法或基因枪法转化植物细胞，该植株优选水稻。本发明还同时提供了一种改良植物籽粒胚大小的方法包括用上述载体转化植物细胞；和将转化的植物细胞培育成植株。可将上述载体通过农杆菌介导法或基因枪法转化植物细胞，该植株优选水稻。本发明的水稻胚大小控制基因GEl编码的蛋白质，其具有SEQ ID NO 2所示的氨
基酸序列。本发明人通过深入研究，利用gel突变体和正常籼稻品种TN1，运用图位克隆技术首先克隆了 GEl基因。本发明的优选实施方式包含以下步骤一、水稻巨大胚的遗传分析本发明所采用的水稻品种为表型正常的籼稻品种andica)“台中本地1号(TNl) ” 和粳型突变材料(Japonica) “gel”，二品种杂交得Fl代自交产生F2代，对F2代种子进行表型鉴定，表型的正、负对照表现，如
图1所示。实验数据证明，水稻巨大胚这一性状符合单基因控制遗传规律；具体如表1所示；表1、巨胚稻在杂交后代中的分离
权利要求
1.一种水稻胚大小控制基因ffiV，其特征是该基因为SEQ ID N0:1所示的核苷酸序列。
2.一种载体，其特征是为含有权利要求1所述基因的植物表达载体。
3.根据权利要求2所述的载体，其特征是所述植物表达载体为pCAMGEl。
4.一种宿主细胞，其特征是为含有权利要求2或3所述载体的细胞。
5.根据权利要求4所述的宿主细胞，其特征是所述细胞为大肠杆菌细胞、农杆菌细胞或植物细胞。
6.一种控制植物籽粒胚大小构成的方法，其特征是包括用权利要求2或3所述的载体转化植物细胞；再将转化的植物细胞培育成植株。
7.一种改良植物籽粒胚大小的方法，其特征是包括用权利要求2或3所述的载体转化植物细胞；再将转化的植物细胞培育成植株。
全文摘要
本发明公开了一种水稻胚大小控制基因GE1，该基因GE1为SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列。本发明还同时公开了一种载体，为含有上述基因的植物表达载体；植物表达载体例如为pCAMGE1。本发明还同时公开了一种宿主细胞，其为含有上述载体的细胞；细胞例如为大肠杆菌细胞、农杆菌细胞或植物细胞。本发明还同时公开了一种控制植物籽粒胚大小构成的方法包括用上述载体转化植物细胞；再将转化的植物细胞培育成植株。本发明还同时公开了一种改良植物籽粒胚大小的方法包括用上述载体转化植物细胞；再将转化的植物细胞培育成植株。
文档编号C12N15/29GK102154311SQ20101061878
公开日2011年8月17日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者刘坚, 张光恒, 曾大力, 朱丽, 杨窑龙, 胡江, 董国军, 郭龙彪, 钱前, 颜美仙, 高振宇 申请人:中国水稻研究所