[发明专利]OsHCRF1功能蛋白及其编码基因在水稻育种中的应用

说明书

本发明公开了OsHCRF1功能蛋白及其编码基因在水稻育种中的应用，属于植物基因工程与遗传改良。该水稻转录因子OsHCRF1编码DNA序列如SEQ ID No：1所示，其蛋白产物氨基酸序列如SEQ ID No：4所示。本发明水稻转录因子可调控水稻株高、穗长、叶绿体发育和叶绿素含量等重要农艺性状，为水稻遗传育种提供了有重大潜在利用价值的基因和应用基础数据。

技术领域

本发明涉及植物基因工程与遗传改良，具体涉及一种OsHCRF1功能蛋白及其编码基因在水稻育种中的应用。

背景技术

近年来，水稻功能基因组研究的快速发展，为我国水稻遗传育种鉴定了大量的有重要利用价值的基因，水稻育种正迈向设计育种的新时代（中国稻米，周正平等，2019）。水稻育种的创新发展为我国口粮安全提供了重要保障，提高单产仍是未来一段时期内我国水稻育种的主攻方向。因此仍要继续重视发掘、克隆和鉴定新的水稻重要农艺性状调控基因，为设计育种提供元件，服务于新时期水稻育种的精准化、数据化和智能化战略需求（中国稻米，周正平等，2019）。

根据维基百科（https://en.wikipedia.org/wiki/Homeodomain），典型的DNA结合homeodomain由60个氨基酸长的HTH（helix-turn-helix）结构组成，而TALE（three aminoacid loop extension）homeodomain由63个氨基酸组成。根据这些homeodomain蛋白保守的内元-外元结构以及独特的codomain，分为HD-ZIP I-IV, BEL, KNOX, PLINC, WOX, PHD等14个不同类型。

水稻KNOX 类homeobox基因OSH15功能缺失突变以后，导致植株矮化（The EMBOJournal, Sato et al. 1999）。研究发现BEL1‐LIKE HOMEODOMAIN11（SlBEL11）沉默导致了未成熟的番茄果实中叶绿素的积累（the plant journal, Meng et al. 2018）。RNA-seq分析发现与野生型果实相比， RNAi‐SlBEL11果实中有48个参与叶绿素合成、光合作用和叶绿体发育的基因显著上调表达（the plant journal, Meng et al. 2018）。并证实SlBEL11转录因子可结合到TKN2, CAB 和POR的启动子，直接负调控叶绿体发育和叶绿素合成相关基因的表达（the plant journal, Meng et al. 2018）。

目前相较于BEL, KNOX, WOX和PHD类型的转录因子，homeodomain-like转录因子超家族成员研究报道相对较少，还未见OsHCRF1调控水稻重要农艺性状的相关报道。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种水稻转录因子功能蛋白、编码基因及其在水稻育种中的应用。

本发明提供的技术方案是：通过基因编辑技术创制OsHCRF1功能缺失突变体，通过转基因过表达技术创制OsHCRF1过表达材料，研究其在调控水稻重要农艺性状方面的功能。