[发明专利]作物穗型调节基因及其应用

说明书

技术领域

本发明属于生物技术以及植物学领域；更具体地，本发明涉及一种作物穗型调节基因及其应用。

背景技术

水稻是世界上最重要的粮食作物之一，世界上有一半人口以大米为主食，中国稻谷年消耗量和产量占世界总量的三分之一。中国是人口大国，一直非常重视水稻的生产和科研，随着可耕地面积的减少和人口的增加，提高粮食产量成为重大的社会问题。80年代末，科学家提出了水稻理想株型与优势利用相结合的水稻超高产育种理论。水稻株型的构成包括植株高度、分蘖数目、分蘖角度以及穗型等诸多因素，穗型是水稻理想株型研究的重要内容之一。在分子水平上研究和应用影响穗型的基因，不仅对于深入了解水稻穗的发育机制有理论意义，而且对于指导生产中应用分子标记辅助选择筛选适度密穗表型的株系、增加产量具有实际意义。目前，水稻中已有很多影响穗型发育的基因被克隆。FZP基因通过抑制小穗分生组织内腋生分生组织的过度生长，来维持从小穗到花序的特征转换。FZP在玉米中的同源基因是BD1，通过调控花序结构中的侧生器官的分生特性影响穗型发育。LAX基因在穗发育过程中通过调节侧生分生组织的发育调节穗中枝梗的发育，从而影响穗型。RCN1和RCN2基因分别是拟南芥中TFL1-like基因和金鱼草的CEN基因在水稻中的同源基因。RCN1和RCN2超表达的转基因植株主要通过延迟分枝结构的生长点向小花结构的生长点的转换，增多二级以及二级以上枝梗数来增加籽粒数目，体现在穗型上就是密穗表型。

研究影响穗型的基因的功能不仅对于深入理解水稻穗的发育有理论意义，而且对于指导生产中应用分子标记辅助选择筛选密穗表型的株系具有实际意义。因此，本领域有必要深入研究和发掘影响水稻穗表型的基因。

发明内容

本发明的目的在于提供一种作物穗型调节基因及其应用。

在本发明的第一方面，提供一种RAMOSA2多肽或其调节剂的用途，用于调节植物株高、穗表型或支梗(包括各级枝梗，如一级枝梗、二级支梗)长度；所述RAMOSA2多肽选自：

(a)SEQ ID NO：2所示氨基酸序列的多肽；

(b)将SEQ ID NO：2所示氨基酸序列经过一个或多个(如1-20个；较佳地1-10个；更佳地1-5个；更佳地1-3个)氨基酸残基的取代、缺失或添加而形成的，且具有(a)多肽功能的由(a)衍生的多肽；或

(c)与SEQ ID NO：2所示氨基酸序列具有80％(较佳地88％；更佳地90％；更佳地95％；更佳地99％)以上相同性，且具有(a)多肽功能的由(a)衍生的多肽。

在一个优选例中，所述的植物是禾本科植物；更佳地，所述的植物是水稻。

在另一优选例中，所述的RAMOSA2多肽是来源于水稻的RAMOSA2多肽。

在另一优选例中，所述RAMOSA2多肽编码基因为编码上述多肽的多核苷酸序列或其互补序列。

在另一优选例中，所述的RAMOSA2多肽的编码基因具有SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列，或其互补序列。

在另一优选例中，所述的RAMOSA2多肽用于：

矮化植物株型；

使植物的穗呈现密穗表型；或

缩短植物支梗长度。

在另一优选例中，所述的RAMOSA2多肽的调节剂是其下调剂，用于：

使植物的穗呈现稀穗表型；或

延长植物支梗长度。

在另一优选例中，所述的RAMOSA2多肽的下调剂是下调RAMOSA2基因转录、多肽表达或多肽活性的物质；较佳地，所述的RAMOSA2多肽的下调剂是特异性干扰RAMOSA2基因转录的干扰分子。

在另一优选例中，所述的干扰分子是以RAMOSA2多肽的编码基因或其转录本为抑制或沉默靶标的dsRNA、反义核酸、小干扰RNA、微小RNA，或能表达或形成所述dsRNA、反义核酸、小干扰RNA、微小RNA的构建物；较佳地，所述的干扰分子是以SEQ ID NO：1或其转录本作为沉默靶标的dsRNA或构建物。

在另一优选例中，所述的干扰分子是构建物，含有式(I)所示的结构：

Seq_正向-X-Seq_反向           式(I)，

式(I)中，

Seq_正向为SEQ ID NO：1中第173-332位所示的多核苷酸，Seq_反向为与Seq_正向互补的多核苷酸；