专利名称：：一种水稻显性矮秆相关蛋白及其编码基因与应用的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种水稻显性矮秆性状相关蛋白及其编码基因与应用。
背景技术：
：二十世纪六、七十年代，由于半矮秆品种的推广，世界稻米和小麦产量获得了突破性的增长。这次矮化育种被誉为近代谷物生产的一次"绿色革命"。在水稻生产上，掀起这场"绿色革命"的是水稻半矮秆基因sdl的应用。SD1编码赤霉素20-氧化酶，参与赤霉素的合成。目前水稻育种上所利用的矮源基因大部分是sdl的等位基因。我国所利用的矮源资源主要有6个矮脚南特、矮仔占、低脚乌尖、矮脚仔、花龙水田谷和印尼水田谷，这六个品种的矮生特性均由sdl控制。这种矮源基因的单一性可降低栽培稻的遗传多样性，不利于杂交优势的利用。因此新矮秆基因资源的发掘越来越引起育种工作者的重视。上世纪九十年代中期以来，分子遗传学技术的发展带动了水稻矮秆性状的分子机理研究，很多矮秆品系已克隆出了其矮化基因，如dl，d2，d3，d6，dll，d18，d35，d61，gidl，gid2，brdl，brd2，dbsl，dgll等。这些矮秆性状大部分是由于赤霉素或油菜素内酯的合成或信号传导途径发生缺陷所致。由于除矮化性状外，这些突变基因的绝大多数都会使水稻植株呈现很多不良性状，因而缺乏在生产上应用的潜力和前景。目前除sdl夕卜，已发现的矮秆株系绝大部分由于不良性状而难以在生产上应用，国内外水稻育种可供利用的矮秆资源十分贫乏。寻找农艺性状优良的矮秆资源已成为水稻育种和遗传学家的重要任务。目前水稻中已克隆的矮秆基因多为隐性遗传。相对隐性矮秆，水稻中显性矮秆的研究报道较少，生产上也未见其应用。水稻SLR1(slenderricel)突变体是一高秆、纤弱的隐性不育植株，SLR1是GAI(拟南芥)、RGA(拟南芥)、RHT(小麦)和D8(玉米)的同源基因。SLR1、GAI、RGA、RHT和D8都含有一个DELLA基序，因此被称为DELLA蛋白。GAI，RHT和D8是以显性矮秆的形式发现的，RGA是以gai的抑制基因的形式发现的，它的突变可以部分抑制gai的表型缺陷。SLR1为GA信号传导途径的负调控基因，起抑制GA信号转导的作用。SLR1不同形式的突变可以导致完全相反的两种突变表型。SLR1的C端结构域起抑制GA信号转导的作用，此区域突变可导致抑制作用的丢失，形成组成性GA响应突变株，导致高秆、纤弱的表型。slrl就是SLR1基因的C端突变形式。N端DELLA、TVHYNP及这两个基序间的序列起感受GA信号的作用，GA信号触发DELLA蛋白通过泛素介导的途径进行降解，从而使GA信号途径得以畅通。N端这个区域的突变可阻止SLR1蛋白的特异降解，从而增强对GA信号的抑制作用，导致植株出现显性矮秆表型，这类的植株被命名为slrl-d。SLR1位于细胞核中，以二聚化的形式发挥功能，因此推测当slrl-d与SLR1处于杂合状态时，正常的二聚化SLR1可以感受GA信号从而触发自身的降解，而突变型的Slr-d不能正常感受GA信号，出现降解障碍，这样会导致细胞核中slr-d的量远超SLR1，大多数SLR1与slrl-d形成二聚体而不能正常发挥作用，slr-d掩盖了SLR1的作用从而使突变性状表现为显性。事实上，目前发现的DELLA基因的矮化突变体，如小麦中的rht、玉米中的3d8、拟南芥中的gai，都为显性矮秆，这三个突变都是由于DELLA基因N端基序突变所致。C端突变使SLR1丧失或减弱了对GA信号转导的抑制作用，但突变基因产物仍可以正常感受GA信号从而触发自身的降解，因此slrl突变为隐性突变。在小麦中，RHT的突变体rht可表现出良好的农艺形状，在生产上大幅度提高了小麦产量。在20世纪60年代，rht的应用拉开了小麦生产上的一次"绿色革命"，因此rht也被称为小麦中的"绿色革命"基因。鉴于rht的应用在小麦中获得的巨大成功，因此自SLR1克隆以来，该基因的应用潜能就引起研究者的注意，尽管最初发现该基因突变体是一高秆、纤弱的不育植株。中国是个农业大国，也是世界上人口最多的国家，拥有自己的、具有自主知识产权的关键基因资源对我国非常重要。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。图位克隆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克隆基因，即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。
发明内容本发明的一个目的是提供一种与植物矮秆性状相关的蛋白及其编码基因。本发明所提供的蛋白，来源于水稻，是如下a)或b)的蛋白质a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；b)将序列表中序列l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/或添加且与植物矮秆性状相关的由a)衍生的蛋白质。为了使上述a)或b)中的蛋白便于纯化，可在由序列表中序列1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l标签的序列标签残基序列Poly-Arg5-6(通常为5个)RRRRRPoly-His2-10(通常为6个)朋朋朋FLAG8DYKDDDDKStr印一tagII8WSHPQFEKc_myc10EQKLISEEDL上述a)或b)中的蛋白可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。上述b)中的蛋白的编码基因可通过将序列表中序列2或3所示的DNA序列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l所示的标签的编码序列得到。所述蛋白的编码基因为如下1)、2)、3)、4)、5)或6)的基因1)其核苷酸序列是序列表中序列2中自5'末端第1787-3664位核苷酸所示DNA分子；2)其核苷酸序列是序列表中序列2中自5'末端第121-6237位核苷酸所示DNA分子；3)其核苷酸序列是序列表中序列2所示DNA分子；4)其核苷酸序列是序列表中序列3所示DNA分子；5)在严格条件下与1)、2)、3)或4)限定的DNA序列杂交且编码所述蛋白的DNA分子；6)与1)、2)、3)或4)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。扩增上述任一所述基因全长或其任意片段的引物对也属于本发明的保护范围。所述引物对为如下1)、2)或3)所示:1)—条引物序列如序列表中序列4所示，所述引物对中的另一条引物序列如序列表中序列5所示；2)—条引物序列如序列表中序列6所示，所述引物对中的另一条引物序列如序列表中序列7所示；3)—条引物序列如序列表中序列8所示，所述引物对中的另一条引物序列如序列表中序列9所示。含有上述任一所述编码基因的重组载体、重组菌、转基因细胞系或表达盒也属于本发明的保护范围。所述重组载体为在表达载体pCAMBIA1300的多克隆位点插入上述任一所述编码基因得到的重组表达载体。本发明的最后一个目的是提供一种培育具有矮秆性状的植物的方法。本发明所提供的培育具有矮秆性状的植物的方法，是向出发植物中导入上述任一所述编码基因，得到株高矮于所述出发植物的植物。上述方法中，所述导入是通过上述任一所述重组表达载体实现的。上述方法中，所述植物为单子叶植物，具体可为水稻，具体可为水稻品种中籼3037。本发明所提供的突变基因Slrl-d4是由于基因SLR1(SLENDERRICE1)的N端TVHYNP基序的一个单碱基突变所致。该突变基因为显性基因，能够使水稻植株产生矮秆性状，从而有助于提高水稻产量；用含有该基因的突变体与正常野生型水稻中籼3037杂交得到的Fl代植株株高介于突变亲本和野生亲本之间，表现出良好的株高性状，并且无其他不良性状。因此，该突变基因是一新的农艺性状优良的矮秆资源，在植物尤其是水稻的育种中将发挥巨大作用。图1为Slrl-d4突变体的表型特征。5图2为突变基因Slrl-d在三号染色体长臂上的的初定位。水平线代表3号染色体和Slrl-d在3号染色体大约126cM处物理图谱，竖线代表STS分子标记。图3为SLR1基因在突变体Slrl-d4和野生型中转录水平。图4为转基因植株表型。具体实施例方式下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。水稻显性矮秆突变体Slrl-d4为水稻籼稻品种中籼3037中的一个突变体，于2007年6月18日获得，发明人进行中籼3037组织培养获得的。实施例1、基因的分离—、显矮突变体的表型分析本发明申请人在籼稻品种中籼3037中发现了一显性矮秆突变体(命名为Slrl-d4)，将该突变体与正常株系(中籼3037野生型)杂交得到Fl代。Fl代株高介于突变亲本和野生亲本之间，表现出良好的株高性状，并且无其他不良性状。在正常的栽培条件下，水稻突变体Slrl-d4的株型与野生型中籼3037呈现明显的差异(图1，A表示野生型中籼3037(slrl-d4/slrl-d4)，B表示中籼3037与突变体的杂合体(Slrl-d4/slrl-d4)，C表示纯合突变体(Slr-d4/Slr-d4))，主要表现在突变体明显地矮化，突变体(Slr-d4/Slr-d4)的平均最终株高约47.6cm，约为野生型株高(87.3cm)的54.5%。与野生型(slrl-d4/slrl-d4)相比，突变体(Slr-d4/Slr-d4)穗下各节间都有显著的縮短，穗长有轻微的縮短(表2)，育性稍有下降，抽穗较野生型延迟约1周。杂合体(Slr-d4/slr-d4)的平均株高为51.3cm，但是抽穗期和育性正常，结实率非常好(图1B)。表2Slrl-d4和野生型的节间长度(cm)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>注随机从不同单株取18个正常分蘖进行测量。二、突变基因的图位克隆为了克隆突变基因(Slrl-d4基因)，将显矮突变体分别与粳稻中花11和盐稻8号杂交并获得F2代群体，在两个F2群体各取22株具有标准野生型表型的植株进行初定位。参照已经完成的水稻基因组序列(http://www.tigr.org/tdb/e2kl/osa1/禾口http://btn.genomics,org.cn)，对粳稻和籼稻的序列进行比较，利用序列差设计STS分子标记如下(表3)。利用连锁分析的方法，发现显矮基因与位于3号染色体长臂的一个STS标记，TG802紧密连锁。进一步的分析结果表明显矮基因位于两个STS标记，即dw501和dw502之间，这两个标记之间大约有1Mb距离(如图2，水平线代表3号染色体和Slrl-d在3号染色体大约126cM处物理图谱，竖线代表STS分子标记。)。数据库(RiceAnnotationProjectDatabase)分析数据显示该区域至少有90个预测的基因。通过对这些基因的分析，发现该区域有一个基因编码DELLA蛋白，该基因为SLR1。对该基因进行测序分析。序列分析结果表明突变体在SLRl基因的N端TVHYNP基序含有一个单碱基突变，一个碱基由C突变为T，导致氨基酸密码子由Ser-97(UCG)突变为Leu(UUG)。表3本研究中发展的STS分子标记标记引物序列a扩增片段大小b(bp)所在BACTG801F,5，.-TCCAGGAAACATCCATCTCA隱3，jJ=147AC084406R,5，-GACTTAATCTGTACTCGTCT-3'1=177DW501F,5，--CAATATGGTGCTAGGCGGAT陽3';J=139AC123974R,5，-AATAACCTGAGCAGGCTAGG-3'1=156F，5，.-CGTTCCGCTTGGCTTTCC-3，；J=118TG802AC093017R,5，-CATCCTCGCAGATCACAAGT-3'1=134F,5,.■AACCTTCTAGCATTGCACAT-3';J=136DW5021=118Ac090882R，5，-GGAAGAAAGCTACTACCAC-3'F,5，-■TTGGGTATCTGATCTATGGT-3，；J=166TG803AC147426R，5，-CAGATGCGAATTCAATACTC-3'1=190TG804F,5，.隱CTACTGCTACAGAGCCAATA-3，；J=126AC135956R,5，-ATACCCTCAATGTCCAGTGG陽3'1=109注a.F，正向引物；R，反向引物b数字表示扩增出来片段的长度；J，粳稻；I，籼稻三、全长基因的获得为了获得包含5'端上游序列和3'端下游序列的全长突变基因片段，采用PCR的方法分两段扩增Slrl-d4基因。第一个片段长3226bp，包含起始密码子上游1784bp的序列和1442bp的编码区序列，扩增引物为5'-CTGTCCTTAGAGCACATCCACC-3'(序列4)禾P5，-GCCTCCTGCTCTACCACGG-3'(序列5)，PCR扩增模板为突变纯合体(Slr-d4/Slr-d4)的基因组DNA;第二个片段长3432bp，包括816bp的编码区序列和2616bp的终止子密码子下游序列，扩增引物为5'-ATGCAATGGCCAGCTCTCCT-3'(序列6)和5'-TCTTGTCAACCTTATCCCACC-3'(序列7)，PCR扩增模板为突变纯合体体(Slr-d4/Slr_d4)的基因组DNA。将这两个大片段分别导入T载体，转化感受态大肠杆菌，涂平板培养，挑取单克隆，接种于LB培养基，摇菌培养后提取质粒，对目的片段进行测序鉴定。选取无扩增突变的单克隆，摇菌培养，提取质粒，用内切酶Xmal、Pstl和Smal、Pstl分别对包含第一和第二个片段的质粒进行双酶切，回收目的片段。采用T4DNA连接酶对这两个片段进行链接，获得7包含起始密码子上游1666bp和终止密码子下游2573bp的全长Slrl_d4基因片段。该基因的基因组核苷酸序列如序列表中序列2所示，其中自5'末端起第121-1786位核苷酸为起始密码子上游序列(1666bp)，自5'末端起第3665-6237位核苷酸为终止密码子下游序列(2573bp)，自5'末端起第1787-3664位核苷酸为编码框ORF序列(1878bp);该基因编码的蛋白的氨基酸序列如序列表中序列l所示。序列2中自5'末端起第2076位核苷酸为突变位点，由碱基C突变为T，导致氨基酸密码子由Ser-97(UCG)突变为Leu(UUG)(序列1中自N端起第97位氨基酸残基)。四、基因ORF序列的获得显矮突变体Slrl-d4的叶片总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，用弓|物primer1(5，-ATGAAGCGCGAGTACCAAGA-3，)(序歹lj8)和primer2(5'-TCACGCCGCGGCGACGCGCC-3')(序列9)，进行PCR扩增反应，反应条件如下反应体积50ill，其中含有模板(cDNA)5ii1(5ng)弓|物正向引物、反向引物终浓度各0.2iiMdNTP终浓度各200iiMTaqDNA聚合酶2.5U10XTaqDNA聚合酶缓冲液5ii1用双蒸水补足至50ii1体积。反应温度、时间94t:，变性5分钟；然后94t:变性30秒，56。C退火30秒，72。C延伸1.5分钟，扩增30个循环；最后在72t:下延伸10分钟。割胶回收扩增产物，然后与3'有碱基T的线性pGEM-TEASY载体(Promega，A1360)在16t:下连接8小时，转化感受态大肠杆菌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，使用AblPRISM3700DNA分析仪(Perkin-Elmer/A卯liedBiosystem)测序，获得如序列表中序列3所示的Slrl-d4的ORF序列，全长1878bp，其编码的氨基酸序列如序列l，该基因不含内含子。实施例2、基因的功能—、显矮基因Slrl-d4的功能互补(—)重组表达载体的获得植物表达载体pCAMBIA1300载体购自Australia,Canberra,Cambia.用限制性内切酶Xmal和Smal双酶切pCAMBIA1300载体。酶切产物与经Xmal和Smal双酶切获得的全长Slrl-d4进行连接，获得包含全长Slrl-d4基因片段的互补质粒，酶切和测序验证，结果表明构建的互补质粒中基因的序列及插入方向均正确(互补质粒中插入的基因的序列如序列表中序列2自5'末端起第121-6237位核苷酸所示)，将阳性互补质粒记作重组表达载体pCAMBIA1300/Slrl-d4。(二)转化农杆菌农杆菌EHA105购自中国科学院微生物研究所菌种保藏中心。方法用构建好的重组表达载体pCAMBIA1300/Slrl-d4转化感受态农杆菌EHA105。转化采用电击法进行，转化物在含卡那霉素的固体LB培养基上生长，挑取单克隆，8接种于含卡那霉素的液体培养基，摇菌培养，以序列8(5'-ATGAAGCGCGAGTACCAAGA-3')和序列9(5'-TCACGCCGCGGCGACGCGCC-3')为引物进行菌液PCR，通过菌液PCR鉴定阳性克隆，阳性克隆可扩增出一个2093bp的片段；得到含有重组表达载体pCAMBIA1300/Slrl-d4的重组农杆菌，记作重组农杆菌EHA105/pCAMBIA1300/Slrl-d4。以转入pCAMBIA1300空载质粒的重组农杆菌作为对照，记作重组农杆菌EHA105/pCAMBIA1300。(三)转染野生型水稻中籼3037方法将野生型中籼3037的幼胚脱壳灭菌，接种到诱导愈伤组织的培养基中。培养3周后，从盾片处生长出愈伤组织，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。用重组农杆菌EHA105/pCAMBIA1300/Slrl-d4和EHA105/pCAMBIA1300侵染愈伤组织，在黑暗处25t: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炼苗，几天后移栽到水田生长。提取具有潮霉素抗性的转基因植株的DNA，用序列8(5'-ATGAAGCGCGAGTACCAAGA-3')和序列9(5，-TCACGCCGCGGCGACGCGCC-3')为引物进行PCR扩增，扩增产物用序列8(5'-ATGAAGCGCGAGTACCAAGA-3')为测序引物进行测序分析；结果测得扩增产物的核苷酸序列如序列表中序列2自5'末端起第1787-3664位核苷酸所示，确认Slrl-d4基因已转入植株中。结果(图4):共获得11株转入重组农杆菌EHA105/pCAMBIA1300/Slrl-d4的转化植株。转入重组农杆菌EHA105/pCAMBIA1300/Slrl-d4的Tl代植株(基因型为Slrl-d4/slrl-d4)，都表现出矮秆性状，株高44.30-55.9cm，而转入重组农杆菌EHA105/pCAMBIA1300的转化植株无表型变化，均为高秆，平均株高约为87.9cm。说明显性矮秆性状是由基因Slrl-d4引起，突变基因Slrl-d4能够使植株产生半矮秆性状且该基因是显性的。田间考察表明，转基因植株育性正常，除个别植株较矮外，无其他不良表型(图4)。图4中A为只转空载体pCAMBIA1300的转基因植株。B为转重组质粒pCAMBIA1300/Slrl-d4的转基因植株。二、基因Slrl-d4的表达分析分别检测野生型水稻中籼3037和显矮突变体植株Slrl-d4中基因SLR1或基因Slrl-d4的表达。选取3周幼苗的根，节，节间，叶鞘和叶片，提取其cDNA，通过半定量RT-PCR，对比野生型和突变体SLR1基因的表达情况(如图3，WT，野生型中籼3037;M，Slrl-d4显矮突变体；OsGAI为SLR1或Slrl-d4。)。RT-PCR所用引物为primer3(5'-TGGCGCAACCGCCTCGGCCG-3')(序列10)禾Pprimer2(5，-TCACGCCGCGGCGACGCGCC-3，)(序歹lj9)，以ubiquitinl基因表达量作为内标，其扩增引物为UBI-1F(5'-TTTAACCAGTCCATGAACCCG-3')和UBI-1R(CAAGATGATCTGCCGCAAATGC)。结果如图3所示。结果表明野生型水稻中籼3037中，基因SLR1在节、节间、叶鞘组织中高水平表达；显矮突变体植株Slrl-d4中，突变基因Slrl-d4在节、节间、叶鞘组织中转录水平的表达下降。序列表0094]〈110〉中国科学院遗传与发育生物学研究所0095]〈120〉一种水稻显性矮秆性状相关蛋白及其编码基因与应用0096]〈160>90097]〈210>10098]〈211>6250099]〈212>PRT0100]〈213>稻属水稻(0ryzasativavar.)0101]〈400>10102]MetLysArgGluTyrGinGluAlaGlyGlySerSerGlyGlyGlySer0103]1510150104]SerAlaAspMetGlySerCysLysAspLysValMetAlaGlyAlaAla0105]2025300106]GlyGluGluGluAspValAspGluLeuLeuAlaAlaLeuGlyTyrLys0107]3540450108]ValArgSerSerAspMetAlaAspValAlaGinLysLeuGluGinLeu0109]5055600110]0111]Glu65MetAlaMetGlyMet70GlyGlyValSerAla75ProGlyAlaAlaAsp800112]AspGlyPheValSerHisLeuAlaThrAspThrValHisTyrAsnPro0113]8590950114]LeuAspLeuSerSerTrpValGluSerMetLeuSerGluLeuAsnAla0115]1001051100116]ProLeuProProlieProProAlaProProAlaAlaArgHisAlaSer0117]1151201250118]ThrSerSerThrValThrGlyGlyGlyGlySerGlyPhePheGluLeu0119]1301351400120]ProAlaAlaAlaAspSerSerSerSerThrTyrAlaLeuArgProlie0121]1451501551600122]SerLeuProValValAlaThrAlaAspProSerAlaAlaAspSerAla0123]1651701750124]ArgAspThrLysArgMetArgThrGlyGlyGlySerThrSerSerSer0125]1801851900126]SerSerSerSerSerSerLeuGlyGlyGlyAlaSerArgGlySerVal0127]1952002050128]ValGluAlaAlaProProAlaMetGinGlyAlaAlaAlaAlaAsnAla0129]2102152200130]ProAlaValProValValValValAspThrGinGluAlaGlylieArg0131]2252302352400132]LeuValHisAlaLeuLeuAlaCysAlaGluAlaValGinGinGluAsn10245250255PheAlaAlaAlaGluAlaLeuValLysGlnlleProThrLeuAlaAla260265270SerGinGlyGlyAlaMetArgLysValAlaAlaTyrPheGlyGluAla275280285LeuAlaArgArgValTyrArgPheArgProAlaAspSerThrLeuLeu290295300AspAlaAlaPheAlaAspLeuLeuHisAlaHisPheTyrGluSerCys305310315320ProTyrLeuLysPheAlaHisPheThrAlaAsnGinAlalieLeuGlu325330335AlaPheAlaGlyCysArgArgValHisValValAspPheGlylieLys340345350GinGlyMetGinTrpProAlaLeuLeuGinAlaLeuAlaLeuArgPro355360365GlyGlyProProSerPheArgLeuThrGlyValGlyProProGinPro370375380AspGluThrAspAlaLeuGinGinValGlyTrpLysLeuAlaGinPhe385390395400AlaHisThrlieArgValAspPheGinTyrArgGlyLeuValAlaAla405410415ThrLeuAlaAspLeuGluProPheMetLeuGinProGluGlyGluAla420425430AspAlaAsnGluGluProGluVallieAlaValAsnSerValPheGlu435440445LeuHisArgLeuLeuAlaGinProGlyAlaLeuGluLysValLeuGly450455460ThrValHisAlaValArgProArglieValThrValValGluGinGlu465470475■AlaAsnHisAsnSerGlySerPheLeuAspArgPheThrGluSerLeu485490495HisTyrTyrSerThrMetPheAspSerLeuGluGlyGlySerSerGly500505510GinAlaGluLeuSerProProAlaAlaGlyGlyGlyGlyGlyThrAsp515520525GinValMetSerGluValTyrLeuGlyArgGinlieCysAsnValVal530535540AlaCysGluGlyAlaGluArgThrGluArgHisGluThrLeuGlyGin54555055556011TrpArgAsnArgLeuGlyArgAlaGlyPheGluProValHisLeuGly565570575SerAsnAlaTyrLysGinAlaSerThrLeuLeuAlaLeuPheAlaGly580585590GlyAspGlyTyrArgValGluGluLysGluGlyCysLeuThrLeuGly595600605TrpHisThrArgProLeulieAlaThrSerAlaTrpArgValAlaAla610615620Ala625〈210〉2〈211〉6284〈212〉DNA〈213〉稻属水稻(Oryza)〈400〉2ctgtccttegagcacatccaccttcgggcgcggcccccttteggctgtga60tcteccacatccgcctccgg3tgtggC皿Ccctgtgggttgagcttegggcaratccccc120ccggggggcgtggccctccgtgggctetgctcg皿gtgcatcteccacatctgcctccgg180gccatetcgagacatetegatctecgccttcatggtetcaateacaegtcgecacatetg240tgatctecatcttcatggtecc皿g朋gatagtc朋gacctecaagatctacattttcaa300ggtgttg皿gatgcagctcacgatttgttgcatctccttcacctcgtgtccacacgctct360ggagcttccccatgctcctegtcatec皿gatgcccgttctcgggcac皿acagatgttg420cgtegtccactttgagggcccatttttctettgcacgatttetcaccctgttttggtgca■tctectccctggtcgaatctccg郷gggaatecttgcttcccctcctgcggagtctcac540acttcgacaa朋teagtcagtgtgtecttt600ctategtattatetctacgtgtea^tgacaaaaaa11ct660ttgtcttaaagttgt朋g皿tatttttecagcte朋atetatgtte朋ac720tttgcaaateggtcteacactattgategtttttttctegatttttttcg780atatttgttegttegtatgcategggtgtgtecgtga皿tttetatgeaeaacateegtt840tcctegtatc朋ggtcatetctectctttecctegacteatetegtecta■tgtegttteaccaaacttetcgttgcatttttetctgtcagttttgteag960acgcattggcateagttcataaaatttcccteacgate皿teaaaa^ga1020皿cattteagtattetatcgggcategttetcttectccttttcgatcatactttgg皿g1080tegttttaatcccttetgagcttgatea皿catectccagtcgaactttt1140gtctcccaactte皿朋gggtec3朋gagatetcaggatgteateagecg1200caccttgggctacacagatcgC3ggC3C3g3Ctggg皿3gaatteggetcgccgttgtct1260tccg卿tgg3g皿gtg3gCcgteggcgtegagccgcatttctcatcactcctttttaat1320tcgcggcgatttttggggtggtgggccg皿gatttgteactggatggtgaagtctgtctg1380gtg皿皿ggatggccgcgacgaatccgtccategategatccagcgctgtgcgtgtgtgggtggtgtgttgg卿g卿3朋ggg3tggg3g3g朋ggC3ccggtegggcccaccgcgca1500gtg卿gtctategategatgccttcctctctgatcacctgatgcccttcctcttctccc1560cccttgctactactegttgcttgcctcttctcgcattgcaatctcgcatc1620gcctcttccttctcttcttccccttcttctccccttctcatccaacctcgcttcccaacc1680ctggatccaaatcccaacctatcccaaagcCg皿3CCg3ggagagg朋朋郷ttecgcg1740caattattactagctetegcteggteggtttggggg郷cgagatcatgaagcgcgagte1800cc朋g朋gccggCggg3gC3gcggcggcgggagcagcgccgatetggggtcgtgc皿gga1860C朋ggtgEltggcgggggcggcggggg郷agg郷acgtcgacgagctgctggcggcgct1920cgggtecaaggtgcggtcgtccgacatggccgacgtcgcgcag朋gctgg3gC3gCtgg31980gatggccatggggEltgggCggcgtgagcgcccccggcgccgcggatgacgggttcgtgtc2040gcacctggcc3Cgg3C3CCgtgcactacaaccccttggacctctcctcctgggtcg卿g2100catgctttccgagctc朋cgcgccgctgccccctetcccgccagcgccgccggctgcccg2160ccatgcttccacctcgtccactgtcaccggcggcggtggtagcggcttctttgaactccc2220cgccgctgccgactcgtcgagtegcacctecgccctcaggccgatctcctteccggtggt2280ggcgacggctgacccgtcggctgctgactcggcg郷gacacc朋gcggatgcgcactgg2340cggcggcagcacgtcgtcgtcctcatcgtcgtcttcctctctgggcggtggggcctcgcg2400ggggtctgtggtgg郷ctgctccgccggcgatgc皿ggggccgcggcggcgaatgcgcc2460cgccgtgccggttgtggtggttgacacgcagg郷ctgggatccggctggtgcacgcgtt2520gctggcgtgcgcgg郷ccgtgC3gC3gg3gaacttcgcggccgcgg郷cgctggtcaa2580gcagatccccacgctggccgcgtcccagggcggcgccatgcgc朋ggtcgctgcctectt2640cggcgaggccctcgcccgccgcgtgteccgcttccgccccgCgg3C3gC3ccctcctcga2700cgccgccttcgccgaccttctgcacgcccacttctacgagtcctgcccctacctcaagtt2760cgcccacttcaccgcaaatcaagccatcctcgaggctttcgccggctgccgccgcgtcca2820cgtcgtcgacttcggcatca賜c郷ggatgc皿tggccagctctcctccaggccctcgc2880ccttcgtcccggcggccccccatcgttccgcctcaccggcgtcggccccccgcagccgga2940Cg3g3CCg3Cgccttgcagc郷tgggttggaagcttgcccagttcgcgcacaccattcg3000cgtcgacttccagteccggggactcgtcgccgccactctcgcggacttggagccgttcat3060gctgcagccgg￡lgggCg￡lggcggacgcg皿cgaggagcctg郷tgatcgccgtcaactc3120ggtgttcgagctgcaccggctgctcgcgcagcccggcgcgctgg卿郷tcctgggcac3180ggtgcacgcggtgcggccaaggatcgtcaccgtggt卿gC3gg3ggCC33CC3C皿CtC3240cggctcattcctcgaccggttcaccgagtcgctgcactectectccaccatgttcgattc3300cctcgagggcggcagctccggccaggccgagctctctccgccggctgccgggggcggcgg3360tggcacggaccaggtcatgtccg郷tgtecctcggccggcagatctgcaacgtcgtggc3420gtgcg郷gcgcggagcgcaCgg3gCgCC3cgagacgctggggragtggcgcaaccgcct3480cggccgcgccggcttcgagcccgtgcacctgggctccaatgcctacaaac3ggCg3gC3C3540gctcctcgcgcttttcgccggcggcgacggcteccgggtgagggctgcct3600cacgctgggctggcacacgcgcccgctcatcgccacctcggcatggcgcgtcgccgcggc3660gtgatcgc朋agtttttgggacgctgcaccacgtgtttgccgccgatcacggcgcgaccc3720cccccccccccctctctctctctctcccccggctcaccggcggcacaattg皿gcttgac378012/15页gtc朋cg朋cgctcaattgcagcgaccgatcgggcttecggttctcgccggcgtga卿g3840atcgacgactggactccgacC3g3CCg3Cggcttgttcgttctcctttcccaattecccc3900gttccttggtcctcctagcccatctettetgttteaatgtcaattettetgtgtaatttc3960tccaatcgct朋ggacg皿ccg皿ctggatttcattegctcc皿tgag朋4020ttttgtetec朋ggcaccgagagctetetgttcatgagtt3C3g皿tgCC4080cccttgatgctcctgtgaacatgtcg皿tgcgtttgctgc皿c朋cggcagctttgcttg4140tgaaatcteccgaccteggataccttagattcacgagtccagcttgcatetgtttgtgcg4200ttgccataaatggtttcccaatettggaga3gC皿CC3gtgatgcgtcttacggttgctg4260gattgg朋acatctcgtteagtttcctcgagtgtectcctccgccctcgtggccgtccta4320cgctggtegttttcgatcte朋tetgagcttgagctttcccccgttegaactgccteacc4380accaatctttctcctctccatcagtgctgatectagtettcatcactgca4440cctttetcteattegtctct朋ttegtgtgtcgcattctcC3gate皿g3tggtecat朋4500ccategaacttegteg皿ccgtttcgaatcagactegteg4560c朋ag朋tcgaagtccatgcg^aggactggatctaactegtgtgg織cC3C3C皿3gC46203C3gcac3tetagctccacttggtectccctggagacagctgcttcggte4680gtcccctctecaccgtatteatccccacataaccaccgtcgttcaattctacgtctggta4740caggaacttttactgctcgctgggctcggattggcgcaggg卿g卿gg4800ggc朋cctgagaggccactggcctgctgctgcaragtecggtecggcarattgccacttc4860tgttgaggtcttgtcctcccccatgcagcgtggccgcctcccacggcccg4920ctcgctttcgcgcggcgcgcgCCgg皿3C3gag朋catttcacgcctttc4980tegtctttcacgctgtagctCgCC3gtg皿aaacgcccgtgggggcgg賜5040cg朋朋ctcacggte朋agctcgggttttcggggtgatttttecgggggttttctgggca5100gccaatgggg卿g卿gga3g皿ggC3gCggt卿agttg卿cggg皿cggg卿g賜5160g郷cgggcggC3gC朋C3gctgtccaatcgggatc郷tggctcatgtc5220ggggcgctgcgtggtggtggggcccacacgtcggcccccctctctctctctctcaccccc5280cgtccgagtc3C3cagctegctetegcagtagtegtegteggagtegctctgagtctctg53403ctegg3cacccccttctctagctcgggctgggg織tggtgggcccaccgagate^ga5400咖郷ggagcctctcggcg皿ccgggcga郷ggggccc5460CggCgCCggCcgatccggtggtggactggcgg郷gggacgtttgcgcgaggggggtc朋5520ttcgggtgtg3CC3Cg3Cgggatcgcgcgcccgccgtgccgtgccgtgccgtgccgtccc5580actcccgcgcgcgttccgttcgttccgttcctcccccctcgcccgccttcctgtcgcggg5640cgcgag朋朋朋ag皿gcgcgcgcgcccgagcgtecgteccactcccgte5700tgcacgcgccgcgccgcagcagccgcgacgttttccgctcctcttttgcggctctcaccc5760acatccccccccccccccccggctgcctetggcatggacaccgtcacacccaccccgcgg5820cgacctcgcgcgcgccggctcgtccctetcC3gt朋CC3gC3Cg3C3C朋gtttttttct5880ccgccccatetcccccgcggcgcccgctcgctcacgcccacgccgcggcg5940gcggcctgcgcgtccgcgcgtggaatttcgtccggtgcggcctcccccagccggccgcgt6000gtgctggcagcggtccgcgtggaggcatcccgtgcgcgctcgcgcgg郷gtgggtgggg6060cggggtcgattcggcg皿cgattcggtgcgtcgtccccgcg卿tgtggtgcgtgca皿c612014gcgatggtgag3tgggttgggtcggcgtcgtggcgggtragggtggggatggtgatetgg6180tgateagcteggttggttegctgtgggcga3cc皿cgtgaggggga皿tecgggcccggg6240cccgtgcccgtcaactcgte朋tggtgggateaggttgac皿ga6284〈210>3〈211>1878〈212>DNA〈213>稻属水稻(Oryza)〈400>3atgaagcgcgagtecc朋gaagccggcgggagragcggcggcgggagragcgccgatetg60gggtcgtgca3gg3C朋ggtgatggcgggggcggcgggggcgtcgacgag120ctgctggcggcgctcgggte咖ggtgcggtcgtccgacatggccgacgtcgcgcag皿g180ctggagcagctgg卿tggcratggggatgggcggcgtgagcgcccccggcgccgcggat240gacgggttcgtgtcgcacctggccacggacaccgtgcactacaaccccttggacctctcc300tcctgggtcgagagcatgctttccgagctcaacgcgccgctgccccctetcccgccagcg360ccgccggctgcccgccatgcttccacctcgtccactgtcaccggcggcggtggtegcggc420ttctttgaactccccgccgctgccgactcgtcgagtegcacctecgccctcaggccgatc■tcctteccggtggtggcgacggctgacccgtcggctgctgactcggcgaggg3C3CC皿g540cggatgcgcactggcggcggcagcacgtcgtcgtcctcatcgtcgtcttcctctctgggc600ggtggggcctcgcgggggtctgtggtggaggctgctccgccggcgatgca郷ggccgcg660gcggcgaatgcgcccgccgtgccggttgtggtggttg織cgc郷郷ctgggatccgg720ctggtgcacgcgttgctggcgtgcgcggaggccgtgcagccgcggccgcg780g郷cgctggtc朋gcagatccccacgctggccgcgtccc郷gcggcgccatgcgc皿g840gtcgctgcctacttcggcgaggccctcgcccgccgcgtgtaccgcttccgccccgcggac■agcaccctcctcgacgccgccttcgccgaccttctgcacgcccacttctecgagtcctgc960ccctecctcaagttcgcccacttcaccgcatcctcgaggctttcgccggc1020tgccgccgcgtccacgtcgtcgacttcggc3tC皿gC3ggggatg咖tggccagctctc1080ctccaggccctcgcccttcgtcccggcggccccccatcgttccgcctcaccggcgtcggc1140cccccgcagccggacgagaccgacgccttgragc郷tgggttgg皿gcttgcccagttc1200gcgcacaccattcgcgtcgacttccagteccggggactcgtcgccgccactctcgcggac1260ttggagccgttcatgctgcagccgg郷gcg郷cggacgcg皿cgaggagcctgaggtg1320atcgccgtcaactcggtgttcgagctgcaccggctgctcgcgcagcccggcgcgctggag1380朋ggtcctgggcacggtgcacgcggtgcggcc皿ggatcgtcaccgtggt卿gc郷ag1440gCC朋CC3C3actccggctcattcctcgaccggttcaccgagtcgctgcactectectcc1500accatgttcgattccctcgagggcggragctccggccaggccgagctctctccgccggct1560gccgggggcggcggtggcacggaccaggtcatgtccg郷tgtecctcggccggcagatc1620tgcaacgtcgtggcgtgcgagggcgcggagcgcacggagcgccacgagacgctggggrag1680tggcgcaaccgcctcggccgcgccggcttcgagcccgtgcacctgggctccaatgcctec17403朋C3ggCg3gcacgctcctcgcgcttttcgccggcggcgacggcteccgggtgg郷ag1800朋gg郷gctgcctcacgctgggctggcacacgcgcccgctcatcgccacctcggcatgg186015cgcgtcgccgcggcgtga1878〈210>4<211>22〈212>DNA〈213〉〈220〉<223>〈400〉4ctgtccttagagcacatccacc22〈210>5〈211〉19〈212>DNA〈213〉<220>〈223〉〈400>5gcctcctgctctaccacgg19〈210>6〈211>20〈212>DNA〈213〉〈220〉〈223〉〈400>6atgcaatggccagctctcct20〈210>7〈211>21〈212>DNA〈213〉〈220〉<223>〈400>7tcttgtcaaccttatcccacc21〈210>8〈211>20〈212>DNA〈213〉<220>〈223〉16<400>8atg朋gcgcg3gtecc朋ga〈210>9〈211>20<212〉DNA〈213〉〈220〉〈223〉〈400〉9tcacgccgcggcgacgcgcc〈210>10〈211>20〈212>DNA〈213〉〈220〉〈223〉〈400〉10tggcgcaaccgcctcggccg权利要求一种蛋白，是如下a)或b)的蛋白质a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；b)将序列表中序列1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/或添加且与植物矮秆性状相关的由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所述的编码基因，其特征在于所述蛋白的编码基因为如下1)、2)、3)、4)、5)或6)的基因:1)其核苷酸序列是序列表中序列2中自5'末端第1787-3664位核苷酸所示DNA分子；2)其核苷酸序列是序列表中序列2中自5'末端第121-6237位核苷酸所示DNA分子；3)其核苷酸序列是序列表中序列2所示DNA分子；4)其核苷酸序列是序列表中序列3所示DNA分子；5)在严格条件下与1)、2)、3)或4)限定的DNA序列杂交且编码所述蛋白的DNA分子；6)与1)、2)、3)或4)限定的DNA序列具有90X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。5.根据权利要求4所述的引物对，其特征在于所述引物对为如下1)、2)或3)所示1)一条引物序列如序列表中序列4所示，所述引物对中的另一条引物序列如序列表中序列5所示；2)—条引物序列如序列表中序列6所示，所述引物对中的另一条引物序列如序列表中序列7所示；3)—条引物序列如序列表中序列8所示，所述引物对中的另一条引物序列如序列表中序列9所示。6.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。7.根据权利要求6所述的重组载体，其特征在于所述重组载体为在表达载体pCAMBIA1300的多克隆位点插入权利要求2或3所述编码基因得到的重组表达载体。8.—种培育具有矮秆性状的植物的方法，是向出发植物中导入权利要求2或3所述编码基因，得到株高矮于所述出发植物的植物。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述导入是通过权利要求6或7所述的重组表达载体实现的。10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于所述出发植物为单子叶植物，优选为水稻。全文摘要本发明公开了一种水稻显性矮秆性状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)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；b)将序列表中序列1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/或添加且与植物矮秆性状相关的由a)衍生的蛋白质。本发明所提供的突变基因Slr1-d4是由于基因SLR1(SLENDERRICE1)的N端TVHYNP基序的一个单碱基突变所致。该突变基因为显性基因，能够使水稻植株产生矮秆性状，从而有助于提高水稻产量；用含有该基因的突变体与正常野生型水稻中籼3037杂交得到的F1代植株株高介于突变亲本和野生亲本之间，表现出良好的株高性状，并且无其他不良性状。因此，该突变基因是一新的农艺性状优良的矮秆资源，在植物尤其是水稻的育种中将发挥巨大作用。文档编号C12N5/10GK101747420SQ200910244329公开日2010年6月23日申请日期2009年12月29日优先权日2009年12月29日发明者唐丁,李明,王克剑,程祝宽,苗春波,顾铭洪申请人:中国科学院遗传与发育生物学研究所