一种水稻分蘖相关编码基因及其应用

本发明涉及基因工程，具体涉及一种水稻分蘖相关编码基因及其应用。

背景技术：

1、水稻分蘖指禾本科等植物在地面以下或近地面处所发生的分枝，通常从较膨大又有丰富养料的主茎基部分长出，称为一级分櫱。在一级分櫱基部又能长生新的分櫱芽和不定根，形成次一级分櫱，还可以形成第三级、第四级分櫱。水稻分蘖包括有效分蘖和无效分蘖。有效分蘖是指最后能形成有效穗并结实的分蘖，不能形成有效穗或中途死亡的分蘖均为无效分蘖。有效分蘖决定最终的单位面积有效穗数，是构成产量的主要因素。在生产上应采取促进措施，争取更多的有效分蘖，减少无效分蘖。分蘖决定苗数，直接决定穗数，从而决定产量，所以要增加有效分蘖，保证有效穗。

2、水稻分蘖的增多，可以使水稻增强抗倒伏的能力，通过增加有效穗数来增加水稻产量。现有的水稻分蘖数属于自然变异，通过杂交分离的方法，增加水稻分蘖需要漫长的时间。丰富的水稻资源蕴藏着许多分蘖基因，分蘖基因需要经过转基因验证或构建群体，近等基因系等方法进行验证。发掘和利用水稻的分蘖基因，利用转基因方法迅速稳定多分蘖水稻表型，是亟待解决的现实问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种水稻分蘖相关编码基因及其应用。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种水稻分蘖相关编码基因osmt8，所述基因具有如下(a)或(b)的核苷酸序列：

3、(a)如seq id no:1所示的核苷酸序列组成；

4、(b)seq id no:1所示的核苷酸序列经过添加、取代或缺失一个或几个碱基而生成的，并编码水稻分蘖功能蛋白的核苷酸序列。

5、本发明还提供所述的osmt8基因在调控水稻分蘖数中的应用。

6、作为本发明所述应用的优选实施方式，所述应用通过基因编辑技术敲除osmt8基因，从而提高水稻分蘖数。

7、作为本发明所述应用的优选实施方式，所述基因编辑技术包括crispr/cas9技术。

8、本发明还提供一种培育多分蘖转基因水稻的方法，所述的方法是利用基因编辑技术在受体水稻中敲除水稻分蘖相关编码基因osmt8。

9、优选地，所述方法可通过crispr/cas9重组载体在受体水稻中敲除水稻分蘖相关编码基因osmt8。

10、更优选地，所述crispr/cas9重组载体可通过使用农杆菌介导、ti质粒、植物病毒载体、直接dna转化、微注射或电穿孔常规生物技术方法导入受体水稻。

11、作为本发明所述培育多分蘖转基因水稻的方法的优选实施方式，所述受体水稻为日本晴。

12、作为本发明所述培育多分蘖转基因水稻的方法的优选实施方式，所述利用基因编辑技术在受体水稻中敲除水稻分蘖相关编码基因osmt8具体步骤为：

13、(1)在水稻分蘖相关编码基因osmt8选取靶点序列；

14、(2)根据靶点序列设计合成扩增引物，构建用于敲除osmt8基因的crispr/cas9重组载体；

15、(3)将crispr/cas9重组载体导入重组微生物中，并将重组微生物转入受体水稻，得所述多分蘖转基因水稻植株。

16、作为本发明所述培育多分蘖转基因水稻的方法的优选实施方式，所述重组微生物包括细菌、酵母、藻或真菌；所述细菌包括埃希氏菌、欧文氏、根癌农杆菌、黄杆菌、产碱菌、假单胞菌或芽胞杆菌中的一种。

17、本发明还提供所述的培育多分蘖转基因水稻的方法在培育多分蘖转基因水稻中的应用。

18、本发明还提供所述的培育多分蘖转基因水稻的方法培育得到的转基因水稻。

19、本发明的有益效果：本发明提供了一种水稻分蘖相关编码基因及其应用。本发明通过基因编辑技术在受体水稻中敲除水稻分蘖相关编码基因osmt8，使基因osmt8在功能丧失或表达量减弱，进而得到多分蘖水稻。本发明发现了osmt8基因为调控水稻分蘖的相关基因，为水稻育种提供新的基因资源和育种资源，获得的osmt8基因丧失的转基因水稻作为新的水稻种质材料，可用于研究分蘖水稻机理和发现更多的调控水稻分蘖性发育的基因，对于通过遗传育种和基因工程方法利用该基因资源有效地调控水稻分蘖具有重要的应用价值。

技术特征：

1.一种水稻分蘖相关编码基因osmt8，其特征在于，所述基因具有如下(a)或(b)的核苷酸序列：

2.权利要求1所述的osmt8基因在调控水稻分蘖数中的应用。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述应用通过基因编辑技术敲除osmt8基因，从而提高水稻分蘖数。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述基因编辑技术包括crispr/cas9技术。

5.一种培育多分蘖转基因水稻的方法，其特征在于，所述的方法是利用基因编辑技术在受体水稻中敲除水稻分蘖相关编码基因osmt8。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述受体水稻为日本晴。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述利用基因编辑技术在受体水稻中敲除水稻分蘖相关编码基因osmt8具体步骤为：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述重组微生物包括细菌、酵母、藻或真菌；所述细菌包括埃希氏菌、欧文氏、根癌农杆菌、黄杆菌、产碱菌、假单胞菌或芽胞杆菌中的一种。

9.权利要求5～8任一项所述的培育多分蘖转基因水稻的方法在培育多分蘖转基因水稻中的应用。

10.采用权利要求5～8任一项所述的培育多分蘖转基因水稻的方法培育得到的转基因水稻。

技术总结
本发明公开了一种水稻分蘖相关编码基因及其应用，涉及基因工程技术领域。本发明提供一种水稻分蘖相关编码基因OsMT8，所述基因具有如下(a)或(b)的核苷酸序列：(a)如SEQ ID No:1所示的核苷酸序列组成；(b)SEQ ID No:1所示的核苷酸序列经过添加、取代或缺失一个或几个碱基而生成的，并编码水稻分蘖功能蛋白的核苷酸序列。本发明发现了OsMT8基因为调控水稻分蘖的相关基因，为水稻育种提供新的基因资源和育种资源，获得的OsMT8基因丧失的转基因水稻作为新的水稻种质材料，可用于研究水稻分蘖机理和发现更多的调控水稻分蘖性发育的基因，对于通过遗传育种和基因工程方法利用该基因资源有效地调控水稻分蘖具有重要的应用价值。

技术研发人员：李经成,潘英华,邓国富,戴高兴
受保护的技术使用者：广西壮族自治区农业科学院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11