[发明专利]OsPIL16基因或其蛋白在调控水稻茎粗中的应用

说明书

本发明属于农业生物技术领域，公开了OsPIL16基因或其蛋白在调控水稻茎粗中的用途，本发明还公开了一种提高水稻茎粗的方法。本发明人利用CRISPR/Cas9技术将OsPIL16基因敲除后，水稻的茎粗显著提高，表明OsPIL16基因能够显著调控水稻茎粗，对茎粗的遗传改良及培育水稻抗倒伏具有重要的理论和实际意义。

技术领域

本发明属于农业生物技术领域，具体涉及OsPIL16基因或其蛋白在调控水稻茎粗中的用途。

背景技术

近年来，随着人口的不断增长、环境的不断恶化以及耕地面积的不断减少，水稻生产力和种植面积下降，导致水稻产量正面临着严峻的危机。提高产量已成为水稻生产的重要任务，然而伴随高产的是倒伏问题。水稻倒伏后，植株冠层结构遭到破坏，光合能力减弱，结实率、千粒重也随之降低。与此同时，还严重影响了水稻的外观、蒸煮食味和营养品质。水稻自身的抗倒伏能力是由茎秆的性状形态决定的，其中茎粗对抗倒伏影响较大。因此，有关提高水稻自身茎粗的遗传机制一直是水稻遗传育种学家研究的热点。

水稻茎粗是影响抗倒伏和水稻产量的一个重要影响因子，是典型的数量性状，由多个基因控制，国内外有许多学者对该性状进行了研究。经过多年研究，目前在水稻茎粗的分子遗传机理方面已取得一定成就，但供育种可用的基因还较少，且通过基因工程技术提高水稻茎粗的报道仍相当有限，因此利用基因工程技术选择可供育种的基因是研究的重点。

OsPIL16基因是水稻中光敏色素相互作用因子(PIF)家族的一员，由Nakamura等人(2007)通过同源性分析在水稻基因组中鉴定获得。目前已知该基因参与到水稻的株高、穗长、分蘖数调控和环境耐受性等方面，未见其与水稻茎粗相关的报道。

发明内容

本发明提供OsPIL16基因或其蛋白在调控水稻茎粗中的应用，为茎粗的遗传改良及培育水稻抗倒伏性和高产提供了良好的理论基础，也为进一步充分挖掘水稻生产潜力、提高水稻产量提供了科学依据。

本发明提供的技术方案如下：

如SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列组成的OsPIL16蛋白或SEQ ID NO:2所示的编码所述蛋白的基因或含有所述基因的表达盒、重组载体、重组微生物在调控水稻茎粗中的应用。

进一步的，所述调控水稻茎粗为提高水稻茎粗。

本发明还提供一种提高水稻茎粗的方法，抑制水稻OsPIL16基因的表达，和/或减少OsPIL16基因编码蛋白的活性。

本发明还提供一种培育粗茎水稻的方法，选出OsPIL16基因表达量降低或无表达，OsPIL16蛋白表达量降低或无表达，和/或OsPIL16基因蛋白活性降低或无活性的水稻植株，获得粗茎水稻。

进一步的，水稻育种时，至少一个亲本为权利要求4所述的粗茎水稻。

进一步的，将水稻中的OsPIL16基因敲除。

本发明还提供一种培育高产水稻的方法，选出OsPIL16基因表达量降低或无表达，OsPIL16蛋白表达量降低或无表达，和/或OsPIL16基因蛋白活性降低或无活性的水稻植株，获得粗茎水稻。

进一步的，将水稻中的OsPIL16基因敲除。

本发明还提供一种培育抗倒伏水稻的方法，选出OsPIL16基因表达量降低或无表达，OsPIL16蛋白表达量降低或无表达，和/或OsPIL16基因蛋白活性降低或无活性的水稻植株，获得粗茎水稻。

进一步的，将水稻中的OsPIL16基因敲除。

本发明的目的在于提供水稻OsPIL16基因的新用途。

本发明提供了水稻OsPIL16基因或其蛋白在调控水稻茎粗中的用途。