[发明专利]水稻粒形调控蛋白HOS59及其编码基因和应用

说明书

本发明公开了水稻粒形调控基因蛋白HOS59及其编码基因和应用。本发明所保护的一个技术方案是蛋白质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在调控或增加植物籽粒粒长和/或籽粒表皮细胞长度中的应用。实验证明，降低水稻中HOS59蛋白的表达量和/或活性后得到转基因水稻的籽粒粒长和籽粒表皮细胞较野生型水稻日本晴明显变长；而在HOS59转基因过表达株系中，籽粒粒长和籽粒表皮细胞较野生型明显变短。对HOS59的研究将有助于增加植物新的粒形调控方面基因资源；在实际生产中，通过调控HOS59可以对水稻籽粒性状进行调控，进而培育新的水稻高产品种。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体涉及水稻粒形调控蛋白HOS59及其编码基因和应用。

背景技术

水稻是世界上是重要的粮食作物之一，曾养育了世界半数以上的人口。水稻面临着需求增加和耕地减少的现实问题，这对农作物单产提升提出了极大的要求。此外，根据预测，由于气候变化世界主要粮食作物水稻、小麦和玉米预计将遭受大量减产。这对于水稻的环境适应性同样提出了很高的要求。在此要求下，水稻高产基因的挖掘对于实现水稻生产的“高产、优质、高效、生态、安全”的目标具有重要意义。

水稻粒型是水稻产量和稻米品质的一个重要指标，目前已有许多相关基因被克隆。但水稻粒型是一个复杂的调控过程，想要全面系统的阐释水稻粒型的调控机制，仍有待遇更多的功能基因的挖掘和鉴定。

在开花植物中，结节状同源盒基因(KNOX)家族基因编码含有同源异形盒结构域的转录因子，存在于所有绿色植物中。基于序列相似性、表达模式和系统发育分析，KNOX家族分为两个亚类，KNOXI亚类和KNOXII亚类。KNOXI亚类基因在茎尖分生组织中特异性表达，在侧器官原基中未检测到。目前已经发现拟南芥中的KNOXII亚类基因KNAT3参与调控ABA反应，其在小麦中的直系同源基因LRD调节水分胁迫期间的根生长。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何调控植物籽粒的粒型和/或如何调控植物籽粒的长度。

为了解决上述技术问题，本发明首先提供了蛋白质或调控所述蛋白质编码基因表达的物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质的应用。

所述应用可为下述任一种：

P1、所述蛋白质或调控所述蛋白质编码基因表达的物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在调控或提高植物籽粒长度中的应用；

P2、所述蛋白质或调控所述蛋白质编码基因表达的物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在调控或提高植物籽粒表皮细胞长度中的应用；

P3、所述蛋白质或调控所述蛋白质编码基因表达的物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在调控植物单株产量数或增加植物单株产量中的应用；

P4、所述蛋白质或调控所述蛋白质编码基因表达的物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在植物育种或品质改良中的应用；

所述蛋白质可为如下A1)、A2)、A3)、A4)或A5)的蛋白质：

A1)氨基酸序列是序列表中序列2的蛋白质；

A2)氨基酸序列是序列表中序列7的蛋白质；

A3)氨基酸序列是序列表中序列9的蛋白质；

A4)将A1)、A2)或A3)所示的氨基酸序列经过一个以上氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的且具有相同功能的由A1)、A2)或A3)衍生的或与A1)、A2)或A3)所示的蛋白质具有70％以上的同一性且具有相同功能的蛋白质；

A5)在A1)、A2)、A3)或A4)的N末端或/和C末端连接蛋白标签得到的融合蛋白质。

上文所述蛋白质可来源于水稻。

上文所述一个以上氨基酸残基具体可为十个以内的氨基酸残基。