[发明专利]水稻OsMS5基因及其编码的蛋白

说明书

技术领域

本发明涉及一种基因工程技术领域的基因及其编码的蛋白，具体是一种水稻参与花粉发 育的OsMS5基因及其编码的蛋白。

背景技术

水稻是人类最主要的粮食作物之一，世界上约有一半的人口以稻米为主要粮食。中国的 水稻播种面积占全国粮食作物播种面积的30％，而总产量却占粮食作物产量的42％以上，单位 面积产量比整个粮食作物平均高出45.17％，其中一个重要的原因就是水稻雄性不育与杂种优 势的广泛应用发挥了举足轻重的作用。

在高等开花植物中，花粉发育是个复杂的过程，涉及到花粉囊组织的分化，在花粉囊里 ，小孢子母细胞通过减数分裂产生小孢子，小孢子进一步发育成花粉粒。作为开花的单子叶 植物，水稻雄性生殖发育的显著特征是形成六枚雄蕊，在孢子体基因和配子体基因共同作用 下，小胞子母细胞在花粉囊中减数分裂产生小孢子，小孢子进一步发育成花粉粒。当花粉囊 裂开时，成熟的花粉释放出来，使得受精能够发生。近年来，随着水稻测序的完成，EST库 的建立，突变体库的建立，基因芯片数据的获得，水稻的分子遗传学分析已经发现了一些基 因在特定的雄蕊的决定，控制花粉囊细胞的分开和分化，控制雄性减数分裂，支持花粉囊的 发育和促进花粉囊的开裂中起作用。同时，在分子农业中，植物作为生物反应器生产药用重 组蛋白是近十几年来基因工程研究的一大热点。植物具有完整的真核表达系统、重组蛋白通 常可以正确组装、折叠和修饰，同时，由于植物表达体系的方便、廉价等优点，利用转基因 植物生产药用蛋白的研究迅猛发展，已有100余种蛋白中得到表达，有些已进入商业化生产 ，而且大多数药用蛋白都是分泌型蛋白。从水稻雄性不育突变株中分离相关基因，在农业生 产上有重要的作用。

经对现有技术的文献检索发现，尚未有关水稻OsMS5基因及其编码的蛋白的报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种水稻OsMS5基因及其编码的蛋白。本 发明的OsMS5基因编码的蛋白可用来产生新的水稻雄性不育系，该基因编码的蛋白参与水稻 花粉的发育，在农业生产上具有十分重要的应用。

本发明是通过以下的技术方案实现的，

第一方面，本发明涉及一种水稻OsMS5基因，其碱基序列如SEQ ID NO：1所示。

第二方面，本发明涉及一种水稻OsMS5基因编码的蛋白，其氨基酸序列如SEQ ID NO：2 所示。

第三方面，本发明涉及一种质粒，该质粒包含SEQ ID NO：1所示的基因。

第四方面，本发明涉及一种植物表达载体，该载体包含SEQ ID NO：1所示的基因。

第五方面，本发明涉及一种宿主细胞，该宿主细胞包含SEQ ID NO：1所示的基因。

所述宿主细胞为大肠杆菌。

所述宿主细胞为农杆菌。

第六方面，本发明涉及一种制备水稻雄性不育株的方法，包括如下步骤：

步骤一，将包含SEQ ID NO：1所示的基因的植物表达载体转化入水稻细胞；

步骤二，培育转化的水稻细胞，得到水稻雄性不育株。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明的OsMS5基因编码的蛋白可用来 产生新的水稻雄性不育系，生产杂交种子，开展轮回选择和创造基因库，在农业生产上具有 十分重要的应用；此外，该基因编码的蛋白是一种N糖蛋白，且5’端含有一个分泌性的信号 肽，并具有两个FAS1细胞粘附结构域，细胞学和生物化学分析表明该基因参与水稻花粉的发 育，并起到了非常重要的作用。

附图说明

图1为osms5突变体植株的形态学观察图；

图2为OsMS5基因座位示意图；

图3为OsMS5基因序列示意图；

图4为osms5突变体花药发育各个阶段与野生型的对照图；

图5为RT-PCR显示OsMS5基因的表达模式结果图；

图6为原位杂交显示OsMS5基因的表达时空结果图；

图7为OsMS5蛋白全长在pET32a载体中蛋白表达结果图；

图8为OsMS5蛋白糖基化的验证图；

图9为OsMS5互补质粒pCAMBIA 1301-OsMS5的构建示意图；

图10为OsMS5转基因苗互补成功结果图。

具体实施方式