缩短禾本科植物的秆的基因及产生短秆禾本科植物的方法
【专利摘要】本发明的目的是鉴定除sd1以外的短秆基因，并通过利用除sd1基因以外的短秆基因产生短秆禾本科植物。本发明提供利用基因d60来缩短禾本科植物的秆以产生短秆禾本科植物的方法，其中产生短秆禾本科植物的方法的特征在于抑制Os02g0280200的表达。本发明还提供其中抑制Os02g0280200的表达的短秆禾本科植物等。
【专利说明】缩短禾本科植物的巧的基因及产生短巧禾本科植物的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及缩短禾本科植物高度的基因、产生短杆禾本科植物的方法、和短杆禾 本科植物。
【背景技术】
[0002] 禾本科植物是农业上非常重要的植物，包括稻、小麦、大麦、燕麦、黑麦、泰（proso millet)、粟（foxtailmillet)、日本粟（Japanesemillet)、玉米、龙爪稷（fingermillet)、 高梁等。具有长杆的禾本科植物由于强风诸如台风趋于倒伏，并由此作物产量严重降低。
[0003] 在通过寻找短杆基因开发具有抗倒伏（loadingresistance)的品种中，具有短杆 禾本科植物的育种已进行许多年。然而，当植物高度缩短时，植物的穗（panicle)和巧粒常 常变得大小降低。该样的短杆基因从生产力的观点看不是期望的。因此，存在对不影响穗 和巧粒但仅适当地缩短植物高度的的短杆基因的需求。
[0004] 在已发现的短杆基因中，仅sdl已被进行实际应用。sdl基因产生称为"半矮化"的 特征，其中穗长度正常，并且整个植株高度缩短。sdl基因是赤霉素（GA)生物合成的C20-氧 化酶基因的缺损形式。目前种植于世界许多地方的短杆稻的品种包括美国开发的化Irose 76、东南亚开发的IR36、日本开发的化kari-化inseiki等。该些短杆品种的遗传分析显示 所有品种具有与半矮化基因sdl的基因座相同的基因座。换言之，目前短杆禾本科植物的 栽培仅由一个特定基因所主导，并且该仅仅一个特定基因被广泛使用。考虑到维持并扩展 品种的遗传多样性的育种目的，在培育来开发具有抗倒伏的品种中使用除sdl基因之外的 短杆基因应该被鼓励，并且需要新的短杆基因。
[0005] 近期，半矮化基因d60刚刚发现(非专利文献1和2)。d60基因是相比于不具有 d60基因的植物高度缩短植物高度约20cm的基因。
[0006] 半矮化基因d60与gal(其是配子致死基因并广泛存在于稻中)共存对于雄配子和 雌配子都是致死的。因此，Koshih化arid60株系或具有d60的品种或株系诸如化kuriku 100 (基因型：d60d60GalGal)与另一品种或株系值60D60galgal)之间的Fi杂交种 (cross)值60d60Galgal)显示75%的花粉和种子育性，并且F2后代显示特定的遗传模式， 其中它W六株可育长杆植株（4D60D60 : 2D60d60GalGal):两株部分不育长杆植株 值60d60Galgal=F1型）：一株短杆植株（d60d60GalGal)的比例分离。因此，Gal对于 d60的遗传是必需的。d60基因是有价值的短杆基因，其在无Gal的同时人工突变的情况下 无法在自然界中获得。
[0007] 已发现半矮化基因d60位于稻植物的二号染色体上，并显示为遗传上和功能上独 立于sdl的基因，sdl位于一号染色体上(专利文献1)。也已经开发了选择具有d60基因和 Gal基因的禾本科植物的方法，其中所述方法包括使用DNA标记物或基因标记物确定d60基 因在二号染色体上的存在和/或Gal基因在五号染色体上的存在(该对于d60基因的遗传 是必需的）（专利文献1)。
[0008] 然而，d60基因从未被鉴定到并且d60的缩短功能从未被阐明。d60基因也从未投 入实际使用。
[0009] 引用列表 专利文献 专利文献 1 ;JP-A2008-237138 非专利文献
【权利要求】
1. 产生短杆禾本科植物的方法，其包括在禾本科植物中抑制0s02g0280200基因的表 达。
2. 根据权利要求1的方法，其中通过反义方法或诱变方法抑制0s02g0280200基因的表 达。
3. 根据权利要求2的方法，其中用含有0s02g0280200基因的全长cDNA的反义序列的 载体转化所述禾本科植物。
4. 根据权利要求2的方法，其中用含有0s02g0280200基因的第二外显子的反义序列的 载体转化所述禾本科植物。
5. 根据权利要求2的方法，其中在0s02g0280200基因的核苷酸序列的479位引入胸腺 嘧啶向胞嘧啶的突变。
6. 根据权利要求5的方法，其中用含有SEQ ID N0:2中显示的核苷酸序列的载体转化 所述禾本科植物。
7. 根据权利要求5的方法，其中用含有编码包含SEQ ID N0:4中显示的氨基酸序列的 蛋白的核苷酸序列的载体转化所述禾本科植物。
8. 根据权利要求5的方法，其中用含有SEQ ID N0:6中显示的核苷酸序列的载体转化 所述禾本科植物。
9. 根据权利要求5的方法，其中用含有编码包含SEQ ID N0:8中显示的氨基酸序列的 蛋白的核苷酸序列的载体转化所述禾本科植物。
10. 短杆禾本科植物，其中0s02g0280200基因的表达被抑制。
11. 短杆基因，其包含SEQ ID NO:2中显示的核苷酸序列。
12. 短杆基因，其编码包含SEQ ID N0:4中显不的氣基酸序列的蛋白。 13. DNA，其由0s02g0280200基因的全长cDNA的反义序列组成。 14. DNA，其由0s02g0280200基因的第二外显子的反义序列组成。 15. DNA，其由编码包含SEQ ID NO:3中显示的氨基酸序列的蛋白的核苷酸序列的反义 序列组成。 16. DNA，其由编码包含SEQ ID NO:7中显示的氨基酸序列的蛋白的核苷酸序列的反义 序列组成。
【文档编号】C12N15/09GK104395469SQ201380028681
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2013年3月7日 优先权日:2012年3月29日
【发明者】富田因则 申请人:国立大学法人鸟取大学, 国立大学法人静冈大学