专利名称：一种与株型相关和/或与产量相关蛋白及其编码基因与应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种与株型相关和/或与产量相关蛋白及其编码基因与应用。
背景技术：
株型(plant type)，是指与作物品种产量能力有关的一组特征或植物体在空间的排列方式，即长势长相。理想株型(Ideal plant type)亦称为理想型(Ideotype)，指由有利植株光合作用、生长发育和籽粒产量的性状所组成的理想化株型，它能最大限度地提高群体光能利用率，增加生物学产量和提高经济系数等。有关水稻株型的研究，20世纪50年代末期，日本科学家角田重三郎从他对水稻、大豆、甘蔗等的研究实践中总结出适于多肥集约栽培的品种应具有厚、小、直立且深绿色的叶片，短而坚韧的茎秆以及中等分蘖力的理想株型理论(角田重三郎.农业及园艺.1987，62(1) :25 四.)。不断改良株型也是我国水稻超高产育种的基本经验。从农家品种的高秆披叶型逐步改良为矮秆直叶型，从注重形态改良逐渐发展到形态和机能改良并重，不但改善了光能利用效率，增加了抗倒伏能力，还增强了水稻的生理功能。水稻叶片性状是株型构成的重要因素，直接关系到叶片的光合面积和光能利用率，进而对产量产生重要影响，因此对叶型的研究是育种家、遗传学家和分子生物学家共同关注的焦点之一，而叶片的宽度和卷曲情况是其中的重要组成部分。研究表明，水稻窄叶和卷叶性状主要受质量性状基因控制。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种蛋白及其编码基因。本发明所提供的蛋白，是如下a)或b)的蛋白质a)由SEQ ID NO 2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；b)将SEQ ID NO 2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物株型相关和/或与产量相关的由a)衍生的蛋白质。所述蛋白的编码基因为如下1)、2)、3)或4)的基因1)其核苷酸序列是SEQ ID NO :1中自5'末端第140-1201位核苷酸所示DNA分子；2)其核苷酸序列是SEQ ID NO 1所示DNA分子；3)在严格条件下与1)或2)限定的DNA序列杂交且编码所述蛋白的DNA分子；4)与1)或2)限定的DNA序列具有90%以上的同源性且编码所述蛋白的DNA分子。所述高严谨条件为在0. IXSSPE(或0. 1XSSC)、0. 1% SDS的溶液中，65°C条件下杂交并洗膜。为了使(a)中的蛋白便于纯化，可在由序列表中SEQ ID NO :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1所示的标签。表1标签的序列
权利要求
1.一种蛋白质，是如下a)或b)的蛋白质a)由SEQID NO :2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；b)将SEQID NO :2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物株型相关和/或与产量相关的由a)衍生的蛋白质。
2.权利要求1所述蛋白质的编码基因。
3.根据权利要求2所述的编码基因，其特征在于所述蛋白的编码基因为如下1)、2)、 3)或4)的基因1)其核苷酸序列是SEQID NO :1中自5'末端第140-1201位核苷酸所示DNA分子；2)其核苷酸序列是SEQID NO 1所示DNA分子；3)在严格条件下与1)或2)限定的DNA序列杂交且编码所述蛋白的DNA分子；4)与1)或2)限定的DNA序列具有90%以上的同源性且编码所述蛋白的DNA分子。
4.扩增权利要求2或3所述基因全长或其任意片段的引物对；或，所述引物对中的一条引物序列如SEQ ID NO 3所示，所述引物对中的另一条引物序列如SEQ ID NO 4所示。
5.含有权利要求2或3所述编码基因的重组载体、重组菌、转基因细胞系或表达盒；或，所述重组载体是将权利要求2或3所述编码基因插入载体pCAMBIA2300-Actin的多克隆位点得到的。
6.权利要求2或3所述编码基因在改良植物株型和/或改良产量表型和/或提高产量中的应用，或权利要求1所述蛋白质在改良植物株型和/或改良产量表型和/或提高产量中的应用。
7.一种改良植物株型和/或改良产量表型和/或提高产量的方法，为如下1)或2)或 3)所述1)向出发植物中导入权利要求2或3所述编码基因，得到与出发植物相比株型改良的目的植物；2)向出发植物中导入权利要求2或3所述编码基因，得到与出发植物相比产量表型改良的目的植物；3)向出发植物中导入权利要求2或3所述编码基因，得到与出发植物相比产量提高的目的植物。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于权利要求2或3所述编码基因是通过权利要求5中所述重组载体导入的。
9.根据权利要求6所述的应用或权利要求7或8所述的方法，其特征在于所述株型改良为目的植物的植株主茎高大于出发植物、目的植物的植株叶片宽大于出发植物，和/或目的植物的植株叶片长大于出发植物；所述产量表型改良为目的植物的植株主穗长大于出发植物和/或目的植物的植株主穗粒数多于出发植物。
10.根据权利要求6所述的应用或权利要求7-9中任一所述的方法，其特征在于所述出发植物为单子叶植物；所述单子叶植物为水稻；所述水稻为水稻突变体nail。
全文摘要
本发明公开了一种与株型相关和/或产量相关蛋白及其编码基因与应用。该蛋白是如下a)或b)的蛋白质a)由SEQ ID NO2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；b)将SEQ ID NO2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物株型相关和/或与产量相关的由a)衍生的蛋白质。实验证明，向水稻突变体nall中导入本发明基因后，得到的转基因植株的株型得到明显改良，具体表现在植株主茎高大于突变体nall、植株主穗长大于突变体nall、植株主穗粒数多于突变体nall、植株叶片宽大于突变体nall、植株叶片长大于突变体nall。株型改良后的植株的水稻产量会提高。本发明基因在植物的遗传育种领域、提高作物产量领域将有广阔的应用前景。
文档编号C07K14/415GK102234329SQ201010168600
公开日2011年11月9日 申请日期2010年5月4日 优先权日2010年5月4日
发明者刘小强, 孙加强, 李传友, 李淑钰, 王保, 蒋红玲 申请人:中国科学院遗传与发育生物学研究所