[发明专利]一种水稻育性基因SAW1及其应用

说明书

本发明公开了一种水稻育性基因SAW1及其应用。所述基因SAW1的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，编码氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。敲除所述基因SAW1可以使水稻花药败育，可以应用于不育系的创制和杂交种子制备。基于基因SAW1突变所产生的雄性不育系，育性稳定、不受环境条件影响，为构建新型杂交育种体系提供了必要的元件，具有很好的应用价值和前景。

技术领域

本发明属于基因工程技术领域。更具体地，涉及一种水稻育性基因SAW1及其应用。

背景技术

水稻是世界上最重要的粮食作物之一，它提供了世界人口约21％的能量摄入需求。我国不仅是世界水稻生产大国更是消费大国，我国大米的进口量不断增加，仅2015年单年进口量首次突破300万吨。目前我们正面临着如何在水稻种植面积基本不变或逐年下降的情况下提高水稻的总产量，保障粮食安全的严峻挑战。杂交育种是提高农作物产量的有效途径，杂交种在产量、抗逆性、品质等方面通常比普通种更具有明显的优势，杂交种的选育通常也比常规种选育周期短、见效快。目前杂交育种已经成为许多农作物的主要育种方法，作物雄性不育系的选育是杂交育种的关键环节。

为了解决目前细胞质不育系种质资源缺乏及光温敏不育性不稳定、制种成本高等技术瓶颈，科学工作者正在尝试利用新的杂交育种技术，这种技术将充分利用隐性细胞核不育基因，构建育性不受环境影响的稳定不育系，解除环境因素对杂交育种的制约，消除生产上的潜在风险。而且所利用的隐性核不育基因适用于绝大多数品种，使杂种优势资源利用大幅提高，解决杂种优势的资源利用问题。近年来，对于水稻细胞核不育的研究已经有较多成果。已报道有超过40个水稻雄性发育相关基因被克隆，如OsNP1、OsGAMYB、MTR1、UGP1等，这些参与水稻花粉发育的基因编码多种类型的蛋白，包括转录调控因子、信号转导蛋白、蛋白降解的调控因子和激素生物合成中的酶等。

因此，水稻育性相关基因的研究具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的水稻育性相关基因SAW1(SWOLLEN ANTHER WALL1)，该可影响水稻育性，在野生型水稻敲除该基因可产生不受光照及温度影响的水稻不育系。所得基因不育突变体可以应用于水稻育性调控的理论研究、不育系的创制和杂交种子制备等。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种水稻育性基因SAW1，其核苷酸序列如以下(1)、(2)或(3)所示：

(1)SEQ ID NO.1所示序列；

(2)在严格条件下与SEQ ID NO.1所示序列可以进行DNA分子杂交且编码相同蛋白的序列；

(3)与(1)或(2)所示序列具有90％以上相似性且编码植物育性相关蛋白的序列。

所述水稻育性基因SAW1编码蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

在图位克隆所述基因SAW1过程中所涉及到的Indel引物(见表1)，皆为本实验需要而自行设计的引物，这些自行设计的引物也属于本发明的保护范围。

上述水稻育性基因SAW1与敲除后可以使水稻花药败育，其可以应用于不育系的创制和杂交种子制备。

因此，含有所述水稻育性基因SAW1的基因编辑载体也应属于本发明的保护范围。

所述水稻育性基因SAW1或所述基因编辑载体在改变水稻育性的植物育种中的应用也应属于本发明的保护范围。

同时提供了一种创制水稻雄性不育系的方法，抑制或沉默水稻育性基因SAW1的表达，获得不育植株。所述“突变”可以是点突变，也可以是DNA片段缺失或插入突变。所得水稻雄性不育系可用于杂交种子制备。