专利名称：：水稻株高相关蛋白及其编码基因与应用的制作方法
技术领域：
：本发明涉及水稻株高相关蛋白及其编码基因与应用。
背景技术：
：细胞壁是一个主要由纤维素、半纤维素、木质素、果胶和蛋白质构成的复合体(Delmer，1999)，细胞壁决定细胞的大小和形状，并且为细胞提供机械支持力和弹性，使细胞免受病原菌的侵害。研究表明，纤维素合酶(Cellulosesynthase,Ces)是负责细胞壁中纤维素合成的一大类糖基转移酶。第一个被克隆的植物纤维素合酶是棉花的CesA(CellulosesynthaseA)(pear，1996)，已有研究证明，CesA在植物体内以基因家族形式存在，多个CesA基因在纤维素合成过程中共同起作用。蛋白结构分析表明，纤维素合酶CesA的N末端的一段氨基酸可形成一个类似于锌指或LIM转录因子构象的特殊结构域，此种结构域具有保守序列CxxC(半胱氨酸氨-xx-半胱氨酸氨)，推测可能与蛋白间的相互作用有关(Delmer"W.,1999)。除上述已被鉴定的CesA基因家族外，植物体内还存在一大类基因家族，它们编码的氨基酸序列与CesA蛋白的序列同源性在70%85%之间，但不含植物的CeW基因所特有的序列，而含有D、D、D、QXXRW的保守基序，属于第二糖苷转移酶家族(glycosyltransferasefamily2，GTfamily2)，被命名为纤维素合酶类似蛋白(cellulosesynthaselikeprotein,CSL)(SaxenaandBrown,2000;Hazenetal.，2002)，结构分析表明，这类蛋白都具有完整的膜蛋白的结构特征，在C端有3—6个跨膜结构域，N端有l—2个跨膜结构域。目前，这些C5Z基因的功能还不十分清楚，推测它们可能与细胞壁中其他多聚糖的合成有关。根据基因序列的不同，C5Z可分为8个家族，分别为"W、CW仏CWC、&7从CsM、Cs7尸CWCCWvy家族。生物信息学分析表明，拟南芥中C义丄5、C、Z、f、61这6个家族分别含有9、6、5、6、l和3个成员，共有30个基因(RichmondandSomerville，2000);而水稻中的C5Z基因则至少有37个成员组成，与拟南芥相比，不存在6W5和6WC家族，但是含有草本植物中特有的"^Sl"M家族(Hazenefa丄，2002)。目前尚不能从特定糖苷转移酶的氨基酸序列来推断其多糖产物的糖基组成及糖苷键类型。纤维素合酶的体外功能研究尚属空白。最近纤维素合酶类似蛋白的功能研究有了报导。在双子叶植物拟南芥中，并不存在B-D-葡聚糖，而水稻中则存在该类多糖，Burton等将水稻特有的as尸基因转到拟南芥中进行表达，结果在转基因拟南芥中检测到了J3-D-葡聚糖，证明了水稻的67W基因参与fi-葡聚糖的合成(Burtonefa7.，2006)。Lipmen把4个来自拟南芥和水稻的&Z4基因"z^sZ47、JtCsZ4么Xz^s"巧口^&W7)在昆虫S2细胞中表达，体外分析表明这些重组蛋白能够产生B-多聚甘露糖，表明它们具有甘露糖合成酶的功能，(Li印manWa丄，2005，KeegstraandWalton，2006)。
发明内容本发明的目的是提供一种水稻株高相关蛋白及其编码基因与应用。本发明的所提供的水稻株高相关蛋白，命名为ND1，来源于水稻，NDl是如下a)或b)的蛋白a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；b)在序列表中序列2所示的氨基酸序列中经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨基酸且与株高相关的由a)衍生的蛋白质。其中，序列表中序列2由1211个氨基酸残基组成。为了使a)中的NDl便于纯化，可在由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表l所示的标签。表l.标签的序列标签残基序列Poly-Arg5-6(通常为5个)RRRRRPoly隱His2-10(通常为6个)HHHHHHFLAG8DYKDDDDKStrep-tagII8WSHPQFEKc-myc10EQKLISEEDL上述b)中的NDl可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。上述b)中的NDl的编码基因可通过将序列表中序列1所示的DNA序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子，和/或进行一个或几个碱基对的错义突变，和/或在其5'端和/或3'端连上表1所示的标签的编码序列得到。编码所述ND1的基因也属于本发明的保护范围。ND1基因具体可为如1)或2)或3)的基因1)其核苷酸序列是序列表中序列1所示的DNA分子；2)在严格条件下可与序列表中序列1限定的DNA序列杂交且编码上述与株高相关蛋白的DNA分子；3)与l)的基因具有90%以上的同源性，且编码上述与株高相关蛋白的DNA分子。所述步骤3)中的基因，与l)的基因最好有95%以上的同源性。序列表中的序列1由3636个碱基组成，编码具有序列表中序列2的氨基酸残基序列的蛋白质，自5'末端第l-3位为起始密码子。序列比较表明，该基因编码纤维素合酶类似蛋白，属&7"家族，与已知的&CWvW、Os6^Z么ftsCW"J序列不同。上述严格条件可为在6XSSC，0.5%SDS，5XDenhardt，s液，100ug/ml鲑鱼精DNA的溶液中，在65°C下杂交，然后用2XSSC，0.1%SDS和1XSSC，0.1%SDS各洗膜一次。扩增上述ND1基因全长或任一片段的引物对也属于本发明的保护范围。含有上述ND1编码基因的重组载体、转基因细胞系和重组菌也属于本发明的保护范围。可用现有的植物表达载体构建含有ND1基因的重组表达载体。所述植物表达载体包括双元农杆菌载体和可用于植物微弹轰击的载体等，如pCAMBIA3301、pCAMBIA1300、pBI121、pBinl9、pCAMBIA2301、pCAMBIA1301-UbiN或其它衍生植物表达载体。携带有本发明的NDl基因的植物表达载体可通过Ti质粒、Ri质粒、植物病毒载体、直接DNA转化、显微注射、电导、农杆菌介导等常规生物学方法转化到植物细胞或组织中。被转化的宿主植物可以是水稻。使用ND1基因构建重组植物表达载体时，在其转录起始核苷酸前可加上任何一种增强型、组成型、组织特异型或诱导型启动子，如花椰菜花叶病毒(CAMV)35S启动子、泛生素基因Ubiquitin启动子(pUbi)等，它们可单独使用或与其它的植物启动子结合使用；此外，使用本发明的ND1基因构建植物表达载体时，还可使用增强子，包括翻译增强子或转录增强子，这些增强子区域可以是ATG起始密码子或邻接区域起始密码子等，但必需与编码序列的阅读框相同，以保证整个序列的正确翻译。所述翻译控制信号和起始密码子的来源是广泛的，可以是天然的，也可以是合成的。翻译起始区域可以来自转录起始区域或结构基因。为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选，可对所用植物表达载体进行加工，如加入可在植物中表达可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因(GUS基因、萤光素酶基因等)、具有抗性的抗生素标记物(庆大霉素标记物、卡那霉素标记物等)或是抗化学试剂标记基因(如抗除莠剂基因)等。本发明的另一个目的是提供一种利用NDl基因改变水稻株高和/或分蘖数的方法。本发明所提供的利用ND1基因改变水稻株高和/或分蘖数的方法，是将ND1基因导入目的水稻组织或细胞中，得到株高和/或分蘖数改变的转基因水稻。本发明的另一个目的是提供一种培育矮杆和/或分蘖数增加的水稻的方法，是沉默目的水稻中所含有的ND1基因，得到株高降低和/或分蘖数增加的转基因水稻。本发明利用Co60射线对籼稻中籼3037进行辐射处理，筛选到一个水稻矮秆窄叶突变体/fl76ar/wr7ea/朋"oVar/"，该突变体还具有多蘖、叶子半内巻等优良的农艺性状。通过构建籼粳杂交群体，利用图位克隆的方法，获得了来自中籼3037中控制这一性状的ND1基因。同时本发明构建了ND1RNA干扰表达载体pRNAi-ndl和互补表达载体pCsld4，将RNA干扰表达载体pRNAi-ndl转入水稻中，敲除水稻的ND1基因，ND1基因敲除的水稻表现出窄叶矮杆性状；将互补表达载体pCsld4转入突变体"W中，能恢复矮杆窄叶表型为野生型表型。这些实验结果说明ND1能控制水稻株高叶宽性状。本发明的水稻株高相关蛋白及其编码基因，在分子育种工作中具有重要的应用价值。图1为籼稻中籼3037突变体"W与籼稻中籼3037表型A:苗期的籼稻中籼3037突变体/2o7与籼稻中秈3037，左为籼稻中籼3037，右为突变体/2fl^B:成熟期的籼稻中籼3037突变体/7o7与籼稻中籼3037，左为籼稻中籼3037，右为突变体"fl7。图2为籼稻中籼3037突变体/2心与籼稻中籼3037茎节和叶片切片A:中籼3037第一茎节的纵切屈，B:中籼3037突变体"W第一茎节的纵切图，C:中籼3037突变体"W叶片的横切图，D:中籼3037突变体"W叶片的横切图。图3:ND1基因敲除后日本晴植株表型及转对照载体的植株表型具体实施例方式实施例l、M^基因全长ORF的获得1.水稻窄叶矮杆突变体"o7a)水稻窄叶矮杆突变体"W的表型分析利用Co60射线对籼稻品种中籼3037的种子进行辐射处理，筛选到一个水稻矮秆窄叶突变体，命名为/207(/3arrwr7ea/朋d^rar/7)。该突变体的基本特征是植株矮化，叶片变窄，且呈半内巻状态，分蘖数增加。"o7从苗期就有突变性状，如图1A所示，植株成熟后表型更加明显，如图1B所示。抽穗后，"o7的株高大约相当于野生型株高的60%，每个叶片都变窄，长度也明显变短，并且呈半内巻。PSII系统的光能利用率是植物衰老的一个重要指标，当植株叶片开始衰老时其光能利用率会随着降低。对成熟后期(抽穗20天)的/7o7和野生型植株的光合系统I1(PSII)的光能利用率进行测定，/2W的PSII系统的光能利用率相对较高，结果见表l，与野生型相比，在成熟后期的衰老相对延迟。一般情况下，水稻植株的矮化会直接或间接地影响植株的分蘖。为了比较/2^与野生型的分蘖，对二者的分蘖情况进行了调查。结果表明，刀w主茎各叶内初级分蘖的发生时期和野生型植株没有明显的差异。但/7fl7的分蘖数相比野生型明显地增加，在拔节期，野生型植株的分蘖数平均为10.23，而"w的分蘖则为13.54个，结果如表l。表1突变体Z707和野生型植株分蘖和光系统ii比较名称野生型突变体/7o7psii(抽穗后20天)0.702±0.0490.841±0.036有效分蘖数15.23±0.5433.54±1,07b)水稻突变体"W的遗传分析"心来源于中籼3037，相对于水稻高秆品种南京6号而言，野生型中籼3037本身就含有一对隐性纯合矮秆基因577。将突变体/心和高秆野生型品种南京6号进行杂交，根据株高的分布特征，/2c7/南京6号的杂种F2群体可以明显划分为高秆、半矮秆和矮秆(类似于"o7的株高)3类，这说明突变体/^/7中含有两对矮秆基因，除含有野生型3037含有的5Z7矮秆基因外，还含有一对新的矮秆基因M厶同时本发明构建了突变体/7o7/3037和/7心/^运粳8号杂交组合，并且调査了1300株F2个体植株。在这2000株F2个体，矮生和窄叶这两个性状是共分离的，而且分离比为3:1，结果见表2。表2突变体ndl在不同组合f2代中的分离杂交组合野生型突变体总计x2(3:1)/2fl7/30374951486431.245/2fl7/武运粳8号4921556470.322C)突变体的细胞学观察本发明对突变体"w和野生型植株的穗下节间进行了纵切，并通过显微镜进行了细胞学观察。结果表明突变体"w与野生型相比，虽然细胞的排列上没有明显的变化，但细胞的长度明显縮短如图2a、b。另外，突变体/K/7叶片主脉的发育也不正常，如图2c、d。这些结果说明突变体/^7的矮化可能主要由于节间伸长区细胞不能正常地伸长的缘故，但也不能排除由于细胞总体数目减少的因素。72.ND1基因的获得遗传分析证明该/^7突变是单基因隐性突变。利用图位克隆技术，通过配置的籼粳交F2群体，克隆M7基因。图位克隆(map-basedcloning)，又称定位克隆(positionalcloning)，1986年首先由剑桥大学的Coulson提出。该方法可以在基因产物未知的情况下，根据功能基因在基因组中的位置进行的，在利用分离群体的遗传连锁分析或染色体异常将基因定位到染色体的1个具体位置的基础上，通过构建高密度的分子连锁图，找到与目的基因紧密连锁的分子标记，不断縮小候选区域进而克隆该基因。1)#"7的初步定位将突变体/7^和粳稻武运粳8号进行杂交并获得了F2群体，选择200株具有典型突变性状的植株进行M7基因的初步定位。应用STS分子标记，利用PCR的方法，发现位于第12染色体上的STS标记C60772、R877和S11447与突变位点在位置上具有明显的连锁性。突变位点和C60772之间的交换单株，绝大多数在突变位点和R877之间也进行交换，而这些交换单株又与突变位点和S11447之间的交换单株不同，因此推断突变基因可能位于标记R877和标记S11447之间的区域。参照已经完成的水稻基因组序歹U(http:〃www.tigr.org/tdb/e2kl/osal/禾口http:〃btn.genomics,org,cn)，对粳稻和籼稻的序列进行比较，利用序列差异发展了11个新的STS和CAPS分子标记，STS和CAPS分子标记序列见表3。利用这些标记对200个F2突变体单株进行分析，发现标记S3和S2只能检测到一个交换单株，而且交换单株不同。而利用标记S5和S8在200个F2突变体单株找不到交换单株，这2个标记和突变位点是共分离的。由于该区域的跨叠BAC序列已经测通，序列分析表明标记S2和S3之间的物理距离为280kb。因此，通过初步定位将候选基因定位于280kb的区域内。表3.STS和CAPS标记<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>2)M7精细定位进一步扩大突变体"o7和粳稻武运粳8号的杂交组合，获得了包含7024株突变单株的F2分离群体，应用新发展的标记对该基因进行了精细定位。利用标记S2和S3对7024株突变单株进行分析，结果共检测到59个交换单株标记S3检测到35个，而标记S2只检测到24个。利用位于这两个标记间的标记对检测到的59个交换单株进行分析，结果标记S5筛选到20个交换单株，标记C1筛选到7个交换单株；利用另一侧的标记S4检测到了14个交换单株，标记S8检测到了7个交换单株而标记S7检测到了2个交换单株；标记S6和C2检测不到交换单株，表明这两个标记和突变位点是共分离的。通过比较交换单株可以发现，两侧的交换单株都不相同。综上结果表明M^基因最终被限定在水稻12号染色体AL845342BAC的标记Cl和标记S7之间，这两个标记之间的物理距离约为24kb。利用水稻基因组注解数据库RiceGAAS(http:〃ricegaas.dna.affrc.go..jp/rgadb)分析表明，24kb区域内共有3个基因，分别是种子萌发相关基因，抗病相关基因PR-10a和类纤维素合酶D家族基因(putativeCellulosesynthase-likeD5)。3)M^基因的确定通过上述的基因精细定位及生物信息学方面的分析，目的基因被锁定在三个候选基因之中。利用DNA序列测定的方法，分别将突变体基因组DNA和野生型基因组DNA中的种子萌发相关基因，抗病相关基因PR-10a和类纤维素合酶基因进行了序列分析，结果表明前两个基因没有发生突变，而类纤维素合酶基因的第二个外显子上有一个碱基发生了由C变成T的替换，从而导致该蛋白的第961个氨基酸发生了变化，由丙氨酸(Ala)变成了缬氨酸(Val)。因此，将类纤维素合酶基因确定为目标基因，命名为MV。利用水稻基因组注解数据库RiceGAAS信息表明，该基因从起始密码子到终止密码子的基因组全长为3972bp，共有2个外显子，1个内含子，mRNA的全长为3636bp，共编码1211个氨基酸。4)M7基因全长0RF的获得水稻中籼3037叶片总RNA提取采用QIAGEN公司RNA提取试剂盒，以Oligo(dt)-18为引物，以所提取的总RNA为模板进行反转录合成第一链cDNA。以此cDNA为模板，用引物primer1(5，—ATGTCGCGGCGGCTGTCGTT-3，)禾口primer2(5，-CTATGGGAAGCTGAATCCGC-3')，进行PCR扩增反应，反应条件如下反应体积50W，其中含有模板(cDNA)(5ng)primer1和primer2终浓度各0.2,dNTP终浓度各200幽LATaqDNA聚合酶2.5UlOXTaqDNA聚合酶缓冲液用双蒸水补足至50W体积。反应程序如下94°C，变性5分钟；然后94。C变性30秒，56。C退火30秒，72t:延伸3分钟，扩增30个循环；最后在72'C下延伸10分钟。扩增产物用QIAquick胶回收试剂盒(Qiagen，28706)按产品说明书进行纯化，然后与pGEM-TEASY载体(Promega，A1360)在16。C下连接8小时，构建重组载体pGEM-M7。使用2mm电极杯，2500V将重组载体pGEM-yi27转化大肠杆菌DH5a，转化物在含氨苄青霉素的LB平板培养基上生长，挑选克隆，提取质粒，对质粒进行测序，测序使用AbIPRISM3700DNA分析仪(Perkin-Elmer/AppliedBiosystem)，测序结果表明，扩增到的片段的核苷酸序列如序列表中序列l所示，将该片段命名为NDl，ND1全长3636bp，其编码的氨基酸序列见序列表中序列2。实施例3、ND1功能互补实验1)互补表达载体pCsld4的构建利用XbaI和HpaI对BACOsJNBa0027H05(购自中国科学院国家基因研究中心)进行酶切，获得包含有MJ的起始密码子ATG上游的3005个碱基和终止密码子TGA后的3360个碱基的全长序列的DNA片段(藤8bp)，克隆到pCAMBIA1300(C細IA，Canberra,Australia)的化al和5"鹏I识别位点间，即构建成了互补表达载体pCsld4。将构建好的互补载体pCsld4用BamHI酶切，去除M7基因的编码区，保留基因的5'启动子区域和3'调控区，即构建成了互补对照载体pCsld4T。2)ND1功能互补互补表达载体pCsld4和互补对照载体pCsld4T通过电击的方法分别转入农杆菌"玎o^3cz^r/咖f鹏e/acie/7s)株系EHA105中，利用农杆菌的介导法分别将pCsld4和pCsld4T转入矮杆窄叶突变体"W与日本晴杂交群体的自交F3代隐性个体(具有矮杆窄叶表型的个体)。转化的具体方法如下将该F3代隐性个体幼胚脱壳灭菌，接种到诱导愈伤组织的培养基中，培养3周后，挑选生长旺盛，颜色浅黄，比较松散的胚性愈伤组织，用作转化的受体；用含有pCsld4和pCsld4T质粒的EHA105菌株分别浸染水稻愈伤组织；在黑暗处25X:培养3天后，在含有50mg/L潮霉素的选择培养基上筛选抗性愈伤组织和转基因植株；将潮霉素抗性植株在阴凉处练苗，7天后移栽到水田，观察转基因植株的表型恢复情况。ND1功能互补实验结果表明，转pCsld4载体的水稻154株中有135株恢复矮杆窄叶表型为野生型表型，而转pCsld4T载体的水稻138株中没有一株恢复矮杆窄叶表型为野生型表型，说明ND1能控制水稻矮杆窄叶性状。实施例4、培育矮杆和/或分蘖数增加的水稻1)M7RNA干扰载体的构建提取水稻中籼3037叶片总RNA，以01igo(dt)-18为引物，以所提取的总RNA为模板进行反转录合成第一链cDNA。以此cDNA为模板，用引物primer3(5，-ctgcagcattcacatgagagatcctc-3，下划线为Pstl识另lj位点)禾口primer4(5，-￡lg^gagaagUgagcacgtggccg-3，下划线为Pstl识别位点)，进行PCR扩增反应，反应条件如下反应体积50W:模板，514(5ng);正向引物primer3和反向引物primer4，终浓度各O.2MM;dNTP，终浓度各200MM;LATaqDNA聚合酶，2.5U;lOXTaqDNA聚合酶缓冲液，用双蒸水补足至50W体积。反应程序如下94°C，变性5分钟；然后94。C变性30秒，56。C退火30秒，72。C延伸40秒，扩增30个循环；最后在72'C下延伸IO分钟。扩增产物用QIAquick胶回收试剂盒(Qiagen，28706)按产品说明书进行纯化，然后与pGEM-TEASY载体(Promega，A1360)在16'C下连接8小时，构建重组载体pGEM-M厶使用2mm电极杯，2500V将重组载体pGEM-M7转化大肠杆菌DH5a，转化物在含氨苄青霉素的LB平板培养基上生长，挑选克隆，提取质粒，对质粒进行测序。将测序正确的pGEM-M^质粒用Pstl双切，回收605bp片段，将该片段正反双向连接到用Pstl酶切的pC扁BIA23A(以pCAMBIA2300为出发载体，在其Kpnl和Smal位点插入Actin启动子)载体上，即构建成了RNA干扰载体，命名为pRNAi-ndl。2)矮杆和/或分蘖数增加的水稻的获得将RNAi-ndl载体和pCAMBIA23A载体(空载体)通过电击的方法分别转入农杆菌(y^/"5acten'M"膨/acie/3s)株系EHA105中，利用农杆菌的介导法分别将RNAi-ndl和空载体转入日本晴，水稻转化的具体方法如实施例3。将上述获得的抗性植株在阴凉处练苗，7天后移栽到水田，观察转基因植株的表型情况。在水稻拔节期和抽穗后IO天分别统计转RNAi-ndl载体和空载体的水稻的分蘖数和株高。转RNAi-ndl载体和空载体的水稻的株高和分蘖数的结果如表4。表4.转RNAi-ndl载1<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>统计结果表明，转RNAi-ndl载体的水稻主茎各叶内初级分蘖的发生时期与野生型和转空载体的水稻没有明显的差异。与野生型和转空载体的水稻相比，转RNAi-ndl载体的水稻的分蘖数明显地增加，在拔节期，转RNAi-ndl植株的分蘖数为28土0.33个，而转空载体的水稻的分蘖则为15.23土0.54个；与抽穗后IO天时的野生型和转空载体的水稻相比，转RNAi-ndl载体的水稻的株高为49.85±0.87明显低于野生型和转空载体的水稻的株高90.39±0.54。上述实验结果综合表明，利用本实施例的方法，能够改变水稻的株高和分蘖数，培育矮杆和/或分蘖数增加的水稻品种。序列表〈110〉中国科学院遗传与发育生物学研究所<120>水稻株高相关蛋白及其编码基因与应用<130〉CGGNARW81458<160〉2〈210〉1〈211〉<212〉DNA<213>稻属水稻65r/zasaWrai/2WcaJ〈400〉1atgtcgcggcggctgtcgttgccggcgggggcgccggtgacggtggcggtgtcgccggtg60cggagcccggggggtgacgcggtggtgaggagggggagcgggctgacgtcccccgtgccg120aggcactcgctcgggtcgtccaccgccacgctgcaggtgtcgccggtgaggcggagcggc180gggagtaggtacctcggcgcgtcgagggatggcggcgccgatg卿gcgccgagttcgtg240cactacaccgtgcacatcccgcccacgcccgaccgggcgacggcgtccgtggcgsgcg邓300gcggaggccgaggaggtgcaccggccgcagcggagctacatctccgggacgatattcacc360ggggggctcsactgcgccacgcgcggccacgtgctcaacttctccggcgagggcggcgcc420accgccgcctccagggcggcggcgtcggggaacatgtcgtgcaagatgcgcgggtgcgac■atgcccgcgttcctcaacggcggccgcccgccgtgcgactgcgggttcstg3tctgc犯g540gagtgctacgcggsgtgcgccgcgggc肌ctgccccggttgcaaggaggccttctccgcg600ggctccga_caccgacgaatccgactccgtcaccgacgacgacgscgacgaggccgtctcc660tcctccgaggagagggaccagctgccgctgacatccatggcgaggaaattttccgtggtg720cactccatga鄉tccccggcgccgccgccaacggcaacggcaagccggccgagttcgac780cacgcccgctggctcttcgagaccaagggcacctatggctacggcaacgctctctggccc840犯ggacggccacgcccatagcggcgccggcttcgtcgccgccgacgagccccccaacttc900ggtgcccgctgccgccgccccctcaccagaaaaaccagcgtctcccaagccattctcagc960ccctacaggttgttgattgcgattcggctggtggcgctggggttcttcctcgcgtggeigg1020attcggcatccgaatccggaggcggtgtggctgtgggcgatgtcggtggcgtgcgaggtg1080tggttcgccttctcatggctgctcgacagcctccccaagctctgccccgtccaccgcgcc1140gccgacctcgccgtcctcgccgagcggttcgagtcgccgacggcgcgcaaccccaagggc1200cgctccgacctccccgggatcgacgtgttcgtC3CC3gCgccgacccggagaaggagccg1260ccgctggtcaCCgCC肌C3Ccatcctctccatcctcgccgcggactaccccgtcgagaag1320ctcgcttgctacctctccgacgacggcggcgcgctgctgtcgttcgaggcgctcgccgag1380acggccagcttcgcgcgcacgtgggtgccsttctgccgcaagcacggcgtcgagccgcgg1440tgccccgaggcgtatttcggccagaagagggacttcctcaagaac犯ggtgcgcgtcgac1500ttcgtccgcgag叫gcggaaggtgaagcgcgagtacgacgagttcaaggtgcgggtgaac1560tcgctccccg鄉Cg3tCCggcggcgctccgacgcgtacaacgccggcgaggaactgcgc1620gccaggaggcggcagcaggaggaggccgccgccgcggctgccgccggcaacggcgagctt1680ggsgcggcggcggtcgagaccgccgccgtg朋ggCC3Cgtggatgtcggacggctcgcac1740tggccggggacgtggacgtgccccgcggcggaccacgcccgcggcgaccacgccgggstc18003tCC8ggCg3tgctggcgccgccgacctcggagccggtgatgggaggcgaggcggcggag1860tgcggcgggctgatcg3C3Ccscgggcgtggacgtccgcctcccgatgctggtgt3Cgtg1920tcgcggg卿3gCgCCCgggctacgatcsc肌c肌gaaggccggcgccatgaacgcgctg1980gtgcggacgagcgccatcatgtcgaacgggcccttcatcctcaacctcgactgcgaccac2040tacgtgcacaactcgtcggcgctccgggaggggatgtgcttcatgctcgaccgcggcggc2100gaccgcgtgtgcttcgtccagttcccgcagcggttcgagggcgtcgaccccagcgaccgg2160tacgccaaccacaacctcgtcttcttcgacgtgtccatgcgcgccatggaCgggCttC3g2220ggccccatgtacgtcggcaccggctgcgtcttccgccgcaccgcgctgtacggcttcagc2280ccgccccgcgccaccgagcaccatggctggctcggccgcaggaagatcaagctgttcctc2340agagcatgggcaagaagacgg3C3gggCCg8gg3cgac3ccg卿tgatg2400ctgccgccgatcgaggacgacgacggcggcgccgacsttgaggcctcggctatgctaccg2460aagcggttcggcgggtcggcgacgttcgtggcgtcgatacCCgtggCgg3gtaccagggt2520cggctgctgcaggacacccccgggtgccaccacggccgccctgcgggcgcgctcgctgtg2580ccgcgcgagccgctcgacgcggcgacggtggcggaggccatcggcgtgatctcctgcttc2640ta_cg3ggaga_agacggagtgggggcggcgcatcgggtggatctacggctccgtcaccgag2700gacgtggtcaccggctaccggatgcacaaccgcgggtggcgctccgtctactgcgtgacg2760ccgcggcgcgacgcgttccgcggcacggcgccgatcaacctcaccgaccgcctccaccag2820gtgctccggtgggcgacgggctccgtcgagatcttcttctcccgc肪c肌cgccctcttc2880gcctcgccgcggatgaagctgctgcagcgcgtcgcctacttcaacgccgggatgtacccc2940ttcacctccgtgttcctcctcgcctactgcctcctcccggccgtctccctcttctccggc3000aagctcatcgtgcagcgactcagcgccaccttcctcgccttcctcctcgtcatcaccctc3060accctctgcctcctcgccctgctcgagatc朋gtggtccgggatcacgctccacgagtgg3120tggcgc慰gagca_gttctgggtgatcggcggcaccagcgcgcacccggccgccgtgctg3180cagggcctactcaaggtgatcgccggcgtggacatctccttcacgctgacctccaagccg3240ggg認ggcggcggcgatggcggggtcggcggcgaggggsggcgttcgcg3300gagctgtacgaggtgaggtggagctacctgatggtgccgccggtgacgatcatgatggtg3360慰gcggtggcgatcgcggtggcggcggcg3gg3CgCtgtacagcgagttcccgcagtgg3420sgc犯gctgctcggcggcgccttcttcagcttctgggtgctgtgccacctctacccgttc3480gccaagggcctcctcggccgccgcggccgcgtgcccacceitcgtcttcgtctggtcgggc3540ctcatctccatgatcatctccctcctctgggtctacatcaacccgcccgccggcgcccgg3600gagcgcatcggcggcggcggattcagcttc3636〈210>2<211><212〉PRT<213〉稻属水稻(^/yza^c7caj〈400>2MetSerArgArgLeuSerLeuProAla15ValSerProValArgSerProGlyGly2025SerGlyLeuThrSerProValProArg3540AlaThrLeuGinValSerProValArg5055LeuGlyAlaSerArgAspGlyGlyAla6570HisTyrThrValHislieProProThr85ValAlaSerGluAlaGluAlaGluGlu100105TyrlieSerGlyThrliePheThrGly115120GlyHisValLeuAsnPheSerGlyGlu130135ArgAlaAlaAlaSerGlyAsnMetSer145150MetProAlaPheLeuAsnGlyGlyArg165MetlieCysLysGluCysTyrAlaGlu180185GlyCysLysGluAlaPheSerAlaGly195200SerValThrAspAspAspAspAspGlu210215ArgAspGinLeuProLeuThrSerMet225230HisSerMetLysValProGlyAlaAla245AlaGluPheAspHisAlaArgTrpLeu260265GlyAlaProValThrValAla1015AspAlaValValArgArgGly30HisSerLeuGlySerSerThr45ArgSerGlyGlySerArgTyr60AspGluSerAlaGluPheVal7580ProAspArgAlaThrAlaSer9095ValHisArgProGinArgSer110GlyLeuAsnCysAlaThrArg125GlyGlyAlaThrAlaAlaSer140CysLysMetArgGlyCysAsp155160ProProCysAspCysGlyPhe170175CysAlaAlaGlyAsnCysPro190SerAspThrAspGluSerAsp205AlaValSerSerSerGluGlu220AlsArgLysPheSerValVal235240AlaAsnGlyAsnGlyLysPro250255PheGluThrLysGlyThrTyr270GlyTyrAlaGly290ArgArg305ProTyrLeuAlaAlaMetAspSer370ValLeu385ArgSerGluLysAlaAlaGlyGly450AlaArg舰CysProValArgAspGluArgSer530GinGin545GlyAlaGly275PheProArgTrpSer355LeuAlaAspGluAsp435AlaThrGluValPhe515AspGluAlaAspGlySerAsnValLeuLeuArg340ValProGluLeuPro420TyrLeuTrpAlaAsp500LysAlaGluAlaHisAlaAlaThrLeu325lieAlaLysArgPro405ProProLeuValTyr485PheValTyrAlaVal565TrpLeuAlaArg310lieArgCysLeuPhe390GlyLeuValSerPro470PheValArgAsnAla550GluProTrpAsp295LysAlaHisGluCys375GlulieValGluPhe455PheGlyArgValAla535AlaThrGlyPro280GluThrlieProVal360ProSerAspThr匕ys440GluCysGinGluAsn520GlyAlaAlaThrLysProSerArgAsn345TrpValProValAla425LeuAlaArgLysArg505SerGluAlaAlaTrpAspProValLeu330ProPheHisThrPhe410AsnAlaLeuLysArg490ArgLeuGluAlaVal570ThrGlyAsnSer315ValGluAlaArgAla395ValThrCysAlaHis475AspLysProLeuAla555LysCysHisPhe300GinAlaAlaPheAla380ArgThrlieTyrGlu460GlyPheValGluArg540GlyAlaProAla285GlyAlaLeuValSer365AlaAsnSerLeuLeu445ThrValLeuLysAla525AlaAsnThrAlaHisAlalieGlyTrp350TrpAspProAlaSer430SerAlaGluLysArg510lieArgGlyTrpAlaSerGlyArgCysLeuSer320PhePhe335LeuTrpLeuLeuLeuAlaLysGly400AspPro415lieLeuAspAspSerPheProArg480AsnLys495GluTyrArgArgArgArgGluLeu560MetSer575AlaArgThrSer610lieAsp625SerArgMetAsnlieLeuArgGlu690PheVal705TyrAlaAspGlyArgThrGlyTrp770SerMet785LeuProAlaMetlieProCysHis850LeuAsp865TyrGluGly595GluThrGluAlaAsn675GlyGinAsnLeuAla755LeuGlyProLeuVal835HisAlaGlu580AspProThrLysLeu660LeuMetPheHisGin740LeuGlyLysliePro820AlaGlyAlaLysHisValGlyArg645ValAspCysProAsn725GlyTyrArgLysGlu805LysGluArgThrThr885AlaMetVal630ProArgCysPheGin710LeuProGlyArgThr790AspArgTyrProVal870GluGlyGly615AspGlyThrAspMet695ArgValMetPheLys775AspAspPheGinAla855AlaTrplie600GlyValTyrSerHis680LeuPhePheTyrSer760lieArgAspGlyGly840GlyGluGly585lieGluArgAspAla665TyrAspGluPheVal745ProLysAlaGlyGly825ArgAlaAlaArgGinAlaLeuHis650lieValArgGlyAsp730GlyProLeuGluGly810SerLeuLeulieArg890AlaAlaPro635AsnMetHisGlyVal715ValThrArgPheMetGlu620MetLysSerAsnGly700AspSerGlyAlaLeu780AspAsp795AlaAspAlaThrLeuGinAlaVal860GlyVal875lieGlyLeu605CysLeuLysAsnSer685AspProMetCysThr765Thr590AlaGlyValAlaGly670SerArgSerArgVal750GluLysProProGlyLeuTyrVal640GlyAla655ProPheAlaLeuValCysAspArg720AlaMet735PheArgHisHisLysLysThrGluMetMet800lieGluAlaSer815PheValAlaSer830AspThrProGly845ProArgGluProlieTrpSerlieCysPhe880TyrGly895SerValThrGluAspValValThr■TrpArgSerValTyrCysValThr915920ThrAlaProlieAsnLeuThrAsp930935AlaThrGlySerValGluliePhe945950AlaSerProArgMetLysLeuLeu965GlyMetTyrProPheThrSerVal980ProAlaValSerLeuPheSerGlyjAlaThr1010LeuLeu1025GluTrp1040AlaHis1055GlyVal1070GlyGly1085PheAla1100ProVal1115AlaAla1130LeuGly1145ProPhe1160lieVal1175LeuTrpGlyTyrArgMetHisAsnArgGly905910ProArgArgAspAlaPheArgGly925ArgLeuHisGinValLeuArgTrp940PheSerArgAsnAsnAlaLeuPhe955960GinArgValAlaTyrPheAsnAla970975PheLeuLeuAlaTyrCysLeuLeu985990LysLeulieValGinArgLeuSerCysHisSerAlaGlyAlaProAlaLeuTyrThrLeulie995PheAlaTrpProAspAspGluThrArgGlyAlaPheValLeuLeuArgAlalieGlyLeulieThrAlaLysValTyrAlaLeuAsnAlaSerGlyTyrMetLeuPheGlyTrpliePheGluGluValPheValGluMetTyrPheLeuSerAsnLeu1015lie1030Gin1045Leu1060Thr1075Gly1090Val1105Val1120Ser1135Ser1150Leu1165Gly1180Pro1000LeuLysPheGinLeuGlyArgAsnGluPheGlyLeuProValTrpTrpGlyThrGluTrpAlaPheTrpArglieAlalieSerValLeuSerGlySerValProValArgSerGlyThrGlylieLeuLysAsnTyrAlaGinLeuGlyMetAla1005LeuThr1020lie1035Gly1050Lys1065Pro1080Asp1095Leu1110lie1125Trp1140Cys1155Arg1170lie1185ArgThrGlyValGlyAspMetAlaSerHisVallieGluLeuLeuThrlieAsnGluValValLysLeuProSerArg11901195GlyGlyGlyGlyPheSerPhePro12051210120019权利要求1、一种蛋白，是如下a)或b)的蛋白a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；b)在序列表中序列2所示的氨基酸序列中经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨基酸且与水稻株高相关的由a)衍生的蛋白质。2、权利要求l所述蛋白的编码基因。3、根据权利要求2所述的基因，其特征在于所述编码基因是如下l)或2)或3)的基因1)其核苷酸序列是序列表中序列i所示的DNA分子；2)在严格条件下可与序列表中序列1限定的DNA序列杂交且编码上述与株高相关蛋白的DNA分子；3)与l)的基因具有90%以上的同源性，且编码上述与株高相关蛋白的DNA分子。4、含有权利要求2或3所述基因的重组表达载体。5、根据权利要求4所述的重组表达载体，其特征在于所述重组表达载体为在出发载体pCAMBIA1300的多克隆位点插入权利要求2或3所述基因，获得的重组表达载体。6、扩增权利要求2或3所述基因全长或任一片段的引物对。7、含有权利要求2或3所述基因的转基因细胞系或重组菌。8、权利要求l所述蛋白的编码基因在改变水稻株高中的应用。9、一种改变水稻株高和/或分蘖数的方法，是将权利要求2或3戶;M的基因导入目的水稻组织或细胞中，得到株高和/或分蘖数改变的转基因水稻。10、一种培育矮杆和/或分蘖数增加的水稻的方法，是沉默目的水稻中所含有的权利要求2或3所述的基因，得到株高降低和/或分蘖数增加的转基因水稻。全文摘要本发明公开了水稻株高相关蛋白及其编码基因与应用。该蛋白是如下a)或b)的蛋白a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；b)在序列表中序列2所示的氨基酸序列中经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨基酸且与水稻株高相关的由a)衍生的蛋白质。该蛋白的编码基因具体可是如下1)或2)或3)的基因1)其核苷酸序列是序列表中序列1所示的DNA分子；2)在严格条件下可与序列表中序列1限定的DNA序列杂交且编码上述与株高相关蛋白的DNA分子；3)与1)的基因具有90％以上的同源性，且编码上述与株高相关蛋白的DNA分子。本发明的水稻株高相关蛋白及其编码基因，在分子育种工作中具有重要的应用价值。文档编号C07K14/415GK101619094SQ20081011589公开日2010年1月6日申请日期2008年6月30日优先权日2008年6月30日发明者丁唐,崔家骏,明李,程祝宽申请人:中国科学院遗传与发育生物学研究所