专利名称：一种rna及产生该rna的基因在调控水稻根系发育中的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及生物技术领域，尤其涉及ー种RNA及产生该RNA的基因在调控水稻根系发育中的应用。
背景技术：
植物通过根系从土壤中吸收水分、矿物质及其它营养成分，因此，根系对植物的生长发育极其重要。而单、双子叶植物的根系之间存在显著不同，如双子叶植物中的拟南芥有主根，并在主根上产生侧根，而单子叶植物水稻则以庞大的不定根系为主。因此，尽管近几年在拟南芥根系发育的研究中取得了较大进展，但对粮食作物水稻的相关机制了解并不多。已报道的參与水稻根系发育的基因较少，仅有CRLl (CROWN R00TLESS1),WOXIKffUSCH EL-relatedhomeoboxgene)以及 RSL4(R00T HAIR DEFECTIVE6-LIKE4)等，它们都是编码蛋白的功能基因。到目前为止，还没有长的非编码RNA (non-protein coding RNA, npcRNA)參与水稻根系发育的报道。植物长非编码RNA研究是最近几年兴起的热点，2012年先后有两篇文章报道ー个长非编码RNA (LDMAR)在水稻的光敏感核不育中具有重要调控作用。虽然转录组测序结果显示了植物中存在大量长非编码RNA，但大部分均功能未知。
发明内容
本发明的ー个目的是提供水稻中ー种长RNA 0s-npcRlRNA及产生该RNA的基因0s-npcRl的用途。本发明提供的0s-npcRlRNA或产生该RNA的基因在调控植物根系发育中的应用；所述Os-npcRlRNA的核苷酸序列为序列表中的序列2。上述应用中，所述产生Os-npcRlRNA的基因的核苷酸序列为序列表中序列I自5’末端第8-521核苷酸。上述应用中，所述调控植物根系发育为抑制植物根系发育或促进植物根系发育。上述应用中，所述抑制根系发育体现在減少主根长度；所述植物为单子叶植物或双子叶植物；在本发明的实施例中采用单子叶植物为水稻。本发明的另ー个目的是提供ー种培育转基因植物的方法。本发明提供的方法，为将产生Os-npcRlRNA的基因导入目的植物，得到抑制根系发育的转基因植物，所述Os-npcRlRNA的核苷酸序列为序列表中的序列2。上述方法中，所述抑制根系发育体现在所述转基因植物的主根长度小于所述目的植物。所述产生Os-npcRlRNA的基因的核苷酸序列为序列表中序列I自5’末端第8-521核苷酸。所述产生Os-npcRlRNA的基因通过表达载体导入所述目的植物。上述方法中，所述表达载体为将所述产生Os-npcRlRNA的基因插入pCAMBIA1300中，得到的表达Os-npcRlRNA的载体。在本发明的实施例中，表达载体为os-npcRl-1300，具体为将序列表中的序列I自5’末端第8-521位核苷酸插入PCAMBIA1300的Xba I和Sac I酶切位点间得到的载体。上述方法中，所述目的植物为双子叶植物或者单子叶植物；在本发明的实施例中采用单子叶植物为水稻。本发明的第三个目的是提供ー种表达载体。
本发明提供的表达载体，为将产生Os-npcRlRNA的基因插入pCAMBIA1300中，得到的表达Os-npcRlRNA的载体；所述Os-npcRlRNA的核苷酸序列为序列表中的序列2 ;所述产生Os-npcRlRNA的基因的核苷酸序列具体为序列表中序列I自5’末端第8-521核苷酸。在本发明的实施例中，表达载体为os-npcRl-1300，具体为将序列表中的序列I自5’末端第8-521位核苷酸插入pCAMBIA1300的Xba I和Sac I酶切位点间得到的载体。本发明的实验证明，本发明将水稻产生os-npcRlRNA的基因进行转基因过表达，得到转基因水稻，该转基因水稻的根系发育受到抑制，说明该基因能減少水稻的根系，但不影响其地上部分的生长发育。因此该基因可能应用在农作物密植相关的育种研究与生产中。
图I为PCR扩增得到os-npcRl图2为转基因水稻的PCR鉴定图3为os-npcRl调控水稻根系发育
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。实施例l、os-npcRlRNA编码基因的获得I、水稻总RNA的提取I) Trizol 法提取(I)取适量日本睛水稻(0. Sativa L. spp. japonica, varnipponbare,以下也称为野生型水稻；Loss of Function of OsDCLl Affects MicroRNA Accumulation and CausesDevelopmental Defects in Rice, Plant Physiology, 2005，V139 (I) 296-305 ;公众可从中国科学院遗传与发育生物学研究所获得)材料(0. Ig)加入液氮研磨15min，至粉末状，将粉末倒入2mL离心管(约占1/2管),然后立即加入ImL Trizol试剂。将粉末与Trizol试剂混匀，在室温下孵育5min，以便核酸蛋白复合体完全解离。(2)将离心管于 4°C 12000rpm 离心 15min。(3)将上清液转移到新的2mL离心管中，井向其中加入等体积O. 5ml氯仿，手动剧烈振荡管体15s后,室温静至2 3min。(4)将离心管于 4°C 12000rpm 离心 15min。(5)将上层的水相转移至新的离心管中，向其中加入等体积的异丙醇以沉淀RNA。混匀后，于ー 20°C静置lOmin。(6)将离心管于 4°C 12000rpm 离心 lOmin。
(7)倒掉上清液，加入ImL 75%乙醇清洗RNA沉淀，振荡后，4°C 12000rpm离心3min。(8)除去こ醇溶液，在超净台吹干。(9)加入20 μ I不含RNA酶的水溶解沉淀，得到RNA溶液。2 ) RNA 的纯化(除 DNA )(I)将RNA溶液加水至39 μ 1，按下表加入其余试剂，混匀。
权利要求
1.Os-npcRlRNA或产生Os_npcRlRNA的基因在调控植物根系发育中的应用；所述Os-npcRlRNA的核苷酸序列为序列表中的序列2。
2.根据权利要求I所述的应用，其特征在于所述产生Os-npcRlRNA的基因的核苷酸序列为序列表中序列I自5’末端第8-521核苷酸。
3.根据权利要求I或2所述的应用，其特征在于所述调控植物根系发育为抑制植物根系发育或促进植物根系发育。
4.根据权利要求1-3中任一所述的应用，其特征在于所述抑制根系发育体现在減少主根长度； 所述植物为单子叶植物或双子叶植物；所述单子叶植物具体为水稻。
5.ー种培育转基因植物的方法，为将产生Os-npcRlRNA的基因导入目的植物，得到抑制根系发育的转基因植物，所述Os-npcRlRNA的核苷酸序列为序列表中的序列2。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述抑制根系发育体现在所述转基因植物的主根长度小于所述目的植物。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于所述产生Os-npcRlRNA的基因的核苷酸序列为序列表中序列I自5’末端第8-521核苷酸； 所述产生Os-npcRlRNA的基因通过表达载体导入所述目的植物。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于所述表达载体为将所述产生Os-npcRlRNA的基因插入PCAMBIA1300中，得到的表达Os-npcRlRNA的载体。
9.根据权利要求5-8任一所述的方法，其特征在于所述目的植物为双子叶植物或者单子叶植物；所述单子叶植物具体为水稻。
10.ー种表达载体，为将产生Os-npcRlRNA的基因插入pCAMBIA1300中，得到的表达Os-npcRlRNA的载体；所述Os-npcRlRNA的核苷酸序列为序列表中的序列2 ;所述产生Os-npcRlRNA的基因的核苷酸序列具体为序列表中序列I自5’末端第8-521核苷酸。
全文摘要
本发明公开了一种RNA及其对应基因在调控水稻根系发育中的应用。本发明提供的Os-npcR1RNA或产生Os-npcR1RNA的基因调控植物根系发育中的应用；所述Os-npcR1RNA的核苷酸序列为序列表中的序列2。所述调控植物根系发育为抑制植物根系发育或促进植物根系发育。本发明的实验证明，本发明将水稻os-npcR1基因进行转基因过表达，得到转基因水稻，该转基因水稻的根系发育受到抑制，说明该基因能减少水稻的根系，但不影响其地上部分的生长发育。因此该基因可为农作物密植相关的育种提供重要参考或作为候选基因。
文档编号C12N15/82GK102851280SQ20121034771
公开日2013年1月2日 申请日期2012年9月18日 优先权日2012年9月18日
发明者王秀杰, 王猛, 储成才, 曹守云 申请人:中国科学院遗传与发育生物学研究所