[发明专利]水稻转录因子Os03g33090基因CDS序列的应用

说明书

技术领域

本发明涉及基因工程领域，具体地说，涉及水稻转录因子Os03g33090基因CDS序列的应用。

背景技术

水稻（Oryza sativa L.）是我国和全世界最重要的三大粮食作物之一，是世界一半以上人口的主食，也是一个重要的功能基因研究的模式植物。与其相关的遗传学和分子生物学研究一直倍受研究者的重视，转录水平的调控是基因表达调控的重要方式。当前水稻增产的研究较依赖于有限的水稻种质资源，传统的杂交育种优势正在逐渐减弱，而水稻转基因技术有可能发掘水稻进一步增产的潜力。

在植物界中，能形成种子的植物约占植物总数的三分之二以上，作为重要的繁殖器官，种子同时也为人们提供食物来源，水稻就是其中的重要代表，种子来源于受精后的胚珠。从分子生物学的角度来说，种子的发育和萌发是一个有次序的、选择性的基因表达过程。而转录因子在基因表达的精确调控中起到了关键性的作用。

近些年，有关籽粒大小性状的分子遗传调控机制研究，已取得了一定进展，例如研究人员利用QTL定位了一些籽粒大小相关基因，其中GS3编码一个膜蛋白，是籽粒大小和器官大小的负调控因子；张启发等（Yibo Li,Chuchuan Fan,QIfa Zhang.et al.(2011)Natural variation in GS5plays an important role in regulating grain size and yield in rice.Nature Gennetics）研究发现GS5编码一个调节籽粒大小的丝氨酸羧肽酶，是控制籽粒大小的正调节因子，过表达GS5可使水稻籽粒明显变大；转录因子在调控籽粒大小方面起着非常重要的作用，OsWRKY78可以调节水稻茎的伸长和种子的发育，OsWRKY78突变体可使茎杆变矮化影响籽粒发育；螺旋-环-螺旋蛋白(bHLH)类转录因子能通过调控外稃和内稃细胞的长度影响谷粒的大小；PGL1碱性螺旋-环-螺旋蛋白(bHLH）异源二聚体作为结合DNA的bHLH的抑制子过表达后可增加籽粒长度和重量。

对水稻测序结果进行分析表明，水稻转录因子Os03g33090是LOB家族中的LOB23成员，LOB（Lateral Organ Boundaries）家族转录因子在侧生组织发育中具有重要的调控功能。LOB基因在从幼苗顶端分裂组织中形成的所有侧生组织的近轴基部表达，并在侧根的基部表达。拟南芥中发现有43个LOB domian基因，被分为2个类别和三个亚类。拟南芥中的LBD基因AS2(ASYMMETRIC LEAVES2)被发现在叶脉络系统的建立中起作用，包括中主叶脉，对称叶片的发育。LBD基因家族有着大约100个氨基酸的保守区域，4个保守的半胱氨酸大多数拟，南芥LBD基因蛋白质序列包含一个盘绕圈结构，其中有4个亮氨酸LXLXLXL序列。

LOB基因编码的蛋白是植物特有的，包括一个保守区域（LOB domain），该保守区域存在于其他42个拟南芥蛋白质中，同时也存在于其他植物物种之中。LOB基因在特定的环境下是拟南芥生长需要的，但是缺失LOB基因的拟南芥突变体在标准条件下没有明显的表型，可能存在功能冗余现象。有研究报道LOB基因的异位表达导致叶片和花的大小、形状发生变化，可以导致雄性和雌性不育。

水稻中LOB基因分为两个亚种，其中水稻LBD基因家族中成员ARL1对不定根原基的形成是必要的，它在不定根的形成过程中起着至关重要的作用，尽管ARL1的表达不仅局限于不定根。这些研究结果为进一步探讨水稻LOB基因家族的功能提供借鉴。目前有关于LOB家族对叶的发育方面的初步研究，但是对种子大小形状调控机制的研究及认识很少。

发明内容

本发明的目的是提供水稻转录因子Os03g33090基因CDS序列的应用。

为了实现本发明目的，本发明首先提供一种组成型水稻转录因子，即融合蛋白（VP16）₄-Linker-Os03g33090。

其中，VP16为来自单纯疱疹病毒的VP16蛋白，将4个VP16功能域基序融合在一起可构成一类增强子，增强转录因子的功能，从而在转基因植株中出现更明显的表型变化。上述融合蛋白中涉及的（VP16）₄，即VP64是由4个VP16蛋白的氨基酸序列以Gly-Ser为间隔形成的融合蛋白，其氨基酸序列和核苷酸序列分别如SEQ ID No.10和4所示。