[发明专利]水稻ETFβ基因在调控植物育性中的应用

说明书

本发明公开了水稻ETFβ基因在调控植物育性中的应用。本发明提供了ETFβ蛋白或其相关生物材料在调控植物育性中的应用；所述相关生物材料为表达ETFβ蛋白的基因或含有所述基因的表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系；ETFβ蛋白为SEQ ID No.1或其经一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加，或序列具有80％以上同源性且具有相同功能的蛋白，或其N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白。本发明为人工控制水稻育性提供了途径，即通过调节突变体所处的土壤环境中氮营养水平来达到控制育性的目的；同时为水稻如何在贫瘠的土壤环境中维持育性的稳定创造了可能性。

技术领域

本发明涉及植物基因工程领域，具体涉及水稻ETFβ基因在调控植物育性中的应用。

背景技术

水稻是全世界范围内重要的经济作物，供养着全球超过半数的人口。东亚和东南亚的绝大部分口人均以大米为重要主食。

自二十世纪末，我国三系法杂交水稻重要奠基人袁隆平在此基础上，利用光温敏不育系的育性转换与光温变化的关系，突破了两系杂交粳稻育种与种子生产技术瓶颈，建立了两系杂交稻制种法，促进了杂交粳稻的发展。两系法杂交水稻技术将水稻亩产量由700公斤提高到988公斤，为保障我国的粮食安全做出了巨大贡献。两系法杂交稻具有育性受核基因控制，没有恢保关系，配组自由；种子繁育程序简单，成本低；稻种资源利用率高，选育出优良组合机率高等优点。两系杂交稻制种法解决了三系法的主要限制因素，使水稻杂种优势利用进入一个新阶段。光温敏不育系是两系法的关键。但是目前发现的光温敏不育系极其有限(Yu et al.,2017；Zhu et al.,2020)，能投入两系法利用的就更少了。此外，除了光温条件，自然界中影响水稻育性的环境因素还包括湿度和土壤养分条件等(Xue et al.,2018；Zhang and Chu,2020)。

氮作为水稻所必须的大量元素，充足的氮营养对于生殖生长至关重要(Yoneyamaet al.,2016；Zhang et al.,2021)。氮素利用缺陷突变体往往会表现出育性降低和花器官发育异常(Liu et al.,2018；Martin et al.,2006)。然而目前针对氮营养对于植物减数分裂的影响却几乎没用过相关报道。

发明内容

本发明的目的是提供水稻ETFβ基因在调控植物育性中的应用。

第一方面，本发明要求保护ETFβ蛋白或其相关生物材料在调控植物育性中的应用；

所述ETFβ蛋白可为如下任一：

(A1)氨基酸序列为SEQ ID No.1的蛋白质；

(A2)将SEQ ID No.1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/ 或缺失和/或添加且来源于水稻具有相同功能的蛋白质；

(A3)与(A1)-(A2)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、 90％以上、85％以上或者80％以上同一性且来源于水稻具有相同功能的蛋白质；

(A4)在(A1)-(A3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接蛋白标签后得到的融合蛋白。

上述蛋白质中，所述蛋白标签(protein-tag)是指利用DNA体外重组技术，与目的蛋白一起融合表达的一种多肽或者蛋白，以便于目的蛋白的表达、检测、示踪和/ 或纯化。所述蛋白标签可为Flag标签、His标签、MBP标签、HA标签、myc标签、 GST标签和/或SUMO标签等。