[发明专利]水稻转录因子Os04g08740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Os04g08740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。

禾谷类作物的产量很大程度上取决于其籽粒的大小，因此水稻籽粒性状的基因调控是重要的研究领域。近年来，已经通过基因克隆、QTL等技术手段揭示了至少8个基因在控制粒型方面具有重要作用。SG1基因编码一个功能未知的蛋白，主要在水稻根和发育的穗中表达，该蛋白的过量表达出现短粒和矮化表型。SG1降低了对油菜素内酯BR的应答，通过减少细胞增殖从而降低诸如种子、穗轴节间等器官的伸长。SGL1是一个类SG1蛋白，具有与SG1类似的功能，通过RNAi下调SG1及其同源基因SGL1的表达，水稻粒长和穗轴的节间较野生型变长（Nakagawa等，2012）。GS3位点是控制水稻粒重和粒长的主效QTL，同时也是控制水稻粒宽和籽粒充实度的微效QTL(Fan,Xing等，2006;Mao,Sun等，2010)。PGL1是一个非典型的不结合DNA的碱性螺旋-环-螺旋蛋白(bHLH)，过量表达PGL1增加了籽粒长度和重量。APG是PGL1的拮抗性互作因子，两者都定位在核内。PGL1/APG介导的籽粒长度增加是由于内颖细胞长度增加引起的。APG和PGL1不影响已知籽粒长度调控基因GS3和SRS3的表达。PGL1-APG代表了一个新的籽粒长度和重量调控途径，APG是一个负向调节子，其功能受到PGL1的抑制（Heang等，2012）。Mi3(t)基因，来源于籼型水稻Y34，该基因能使粒长缩短35.7%～47.4%，千粒重降低45.9%～62.4%，它主要控制籽粒长度，产生小粒(刘明伟等，2005)。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突变体可以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。此外，控制水稻籽粒性状的基因还有gGL7和gGL7-2。但Orphan家族的基因在影响籽粒大小方面的研究尚未见报道。总之，控制水稻籽粒发育是一个复杂过程，涉及到多基因多条途径的协调控制，目前发现调控该性状的基因不多，调控籽粒发育的分子机理尚未阐明，因此，寻找控制籽粒性状发育的基因和新的发掘手段对作物改良并提高作物产量具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供水稻转录因子Os04g08740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-Os04g08740。

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SEQ ID No.4所示。