[发明专利]水稻MAPK6基因突变体及其应用

说明书

本发明提供水稻MAPK6基因突变体及其应用，属于植物基因工程技术领域。本发明的水稻MAPK6基因突变体分别为DN‑OsMAPK6和CA‑OsMAPK6，其核苷酸序列如SEQ ID NO.2、4所示，本发明证实突变体DN‑OsMAPK6转入水稻后具有使水稻籽粒变小的功能，突变体CA‑OsMAPK6转入水稻后具有使水稻籽粒变大的功能，在水稻种质资源的遗传改良育种中作用重大。本发明还提供了该突变体在水稻育种制种中的应用。

技术领域

本发明属于植物基因工程领域，具体地说，涉及水稻MAPK6基因突变体MAPK6及其在影响水稻籽粒大小中的应用。

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。随着耕地面积的减少和人口的快速增长，提高水稻产量对保证我国粮食安全具有十分重要的意义。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。水稻产量是由有效分蘖数、穗粒数和粒型所决定。水稻粒型包括籽粒的长度、宽度和厚度。通过增加水稻籽粒的长度和宽度可以有效的提高水稻产量。水稻中已经发现了一些与粒型相关的基因，例如：GS3，GW2，GW5，GS5，GW8，GL7等。所以，研究植物体如何调控器官大小的机制已经成为提高作物产量的重要策略之一。MAPK信号通路是高度保守的信号通路，参与植物生长发育的多个过程。研究显示OsMAPK6部分丢失功能会导致水稻的籽粒变小(OsMAPK6,a mitogen-activatedprotein kinase,influences rice grain size and biomass production.PlantJ.2015,84(4):672-81.doi:10.1111/tpj.13025)。然而本领域技术人员仍然无从知悉关于OsMAPK6基因的哪些突变能够影响籽粒变大或变小。若能够通过定点突变实现OsMAPK6功能的丢失或加强，则有助于水稻的改良育种和制种工作。

发明内容

本发明目的是提供水稻MAPK6基因突变体及其应用。

本发明提供了两个水稻MAPK6基因突变体，其中突变体DN-OsMAPK6为水稻MAPK6基因(其CDS序列如SEQ ID NO.5所示)第673位处的A突变为G，和第680位的A突变为T。

水稻MAPK6基因突变体CA-OsMAPK6为水稻MAPK6基因第443位处的A突变为G。

进一步地，本发明提供的水稻MAPK6基因突变体，其为DN-OsMAPK6，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示或如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列经一个或多个氨基酸的替换、插入或缺失得到的具有与所述DN-OsMAPK6突变体相同功能的氨基酸序列。

更进一步地，水稻MAPK6基因突变体DN-OsMAPK6的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。

本发明提供的另一个水稻MAPK6基因突变体CA-OsMAPK6，其氨基酸序列如SEQ IDNO.3所示或如SEQ ID NO.3所示的氨基酸序列经一个或多个氨基酸的替换、插入或缺失得到的具有与所述CA-OsMAPK6突变体相同功能的氨基酸序列。

进一步地，水稻MAPK6基因突变体的核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示。

含有上述水稻MAPK6基因突变体的表达载体属于本发明的保护范围。

进一步地，含有所述表达载体的宿主细胞属于本发明的保护范围。

本发明还提供了水稻MAPK6基因突变体DN-OsMAPK6在使植物籽粒长度、宽度、厚度或/和重量减小中的应用。