[发明专利]一种水稻核酸酶基因OsGEN-L的突变基因及其应用

说明书

本发明涉及一种水稻核酸酶基因OsGEN‑L的突变体及其应用，属于基因工程技术领域。在本发明所述的突变体中，核酸酶基因OsGEN‑L突变成osgen‑l，正常的OsGEN‑L基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，OsGEN‑L的突变基因osgen‑l的核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示。所述突变具体为OsGEN‑L基因的第1053个碱基之后的第1个A碱基缺失，造成翻译提前终止，该突变最终导致突变体的花粉不育，可用于制备隐性雄性核不育系，在水稻的遗传改良、品种选育和种子生产中有重要作用。

技术领域

本发明属于基因工程领域，具体涉及水稻核酸酶基因OsGEN-L及突变基因osgen-l，还涉及OsGEN-L基因的突变体osgen-l，以及核酸酶基因OsGEN-L基因、突变基因osgen-l及突变体osgen-l的应用。

背景技术

水稻(Oryza sativa)是主要粮食作物之一，全世界约有一半人口以稻米为主食。在我国，水稻播种面积为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，其重要原因就是水稻杂种优势的成功应用。

细胞核雄性不育是作物杂种优势利用的有效途径之一。但由于核不育很难获得全不育群体，因而限制其在杂种优势中的利用。有效解决母本行中50％可育株问题是核不育利用的关键。在玉米和水稻中已通过花粉致死策略成功解决这一问题，构建了一种核不育的繁殖系统，获得100％的不育群体(Wu等，2015；Chang等，2016)。孢子体核不育基因是这个核不育繁殖系统的必需要素。

人们利用各种诱变方法，在水稻中获得新的核不育突变体。比如cyp704b2突变体来源于钴60辐射诱变，这种突变体的花药不产生成熟花粉粒，相关基因已克隆，为CYP704B2基因，编码P450家族蛋白(Li等，2010)。OsGEN-L基因编码RAD2/XPG核酸酶家族的一个成员，用RNAi干涉后造成花粉育性降低或不育，表明该基因参与调控花粉发育(Moritoh等，2005)。由于其干涉后代育性不一致，而且均为显性不育，在育种材料中难以找到恢复系，使得其在杂种优势利用中收到极大限制。获得该基因的隐性突变体对其在品种改良中的应用具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种水稻核酸酶基因OsGEN-L，本发明的目的之二在于提供含有所述水稻核酸酶基因OsGEN-L的重组表达载体，本发明的目的之三在于提供水稻核酸酶基因OsGEN-L的应用，本发明的目的之四在于提供水稻核酸酶基因OsGEN-L的突变基因；本发明的目的之五在于提供该突变基因的应用。

本发明首先对粳稻日本晴成熟干种子的胚进行组培成苗，种植第1代组培苗，分单穗收获，然后种植第二代，在开花期对第二代各株系进行花粉育性观察，筛选不育株，然后用不育株同籼稻中九B进行杂交并种植F₁和F₂代，再用分子标记进行基因定位；然后对日本晴及突变体的定位区域的候选基因进行测序比对，确定突变位点；然后进行功能验证，最终获得目的基因、突变基因和突变体。

为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

1、一种水稻核酸酶基因OsGEN-L，核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，或SEQ ID NO.1所示核苷酸序列经取代、缺失或添加至少一个碱基且具有与核酸酶基因OsGEN-L功能相同的基因。

2、含有所述水稻核酸酶基因OsGEN-L的重组表达载体。

3、所述水稻核酸酶基因OsGEN-L在恢复突变体雄性核不育性状中的应用，所述突变体为水稻核酸酶基因OsGEN-L基因变异产生的雄性核不育性突变体。

4、水稻核酸酶基因OsGEN-L的突变基因，所述突变基因的核苷酸序列如SEQ IDNO.4所示。

5、所述水稻核酸酶基因OsGEN-L的突变基因在制备雄性核不育的水稻中的应用。