[发明专利]水稻BG1蛋白及其编码基因在调节植物生长发育中的应用

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及一种水稻BG1蛋白及其编码基因在调节植物生长发育中的应用。

背景技术

水稻是世界上最主要的粮食作物之一，在亚洲地区广泛种植。随着世界人口的增长，提高水稻产量是育种的重要目标。同时水稻作为单子叶植物的模式植物，对其产量分子机制的解析可为其它作物的增产提供理论基础。水稻的产量受多方面的影响，主要包括环境因素和遗传因素两个方面。环境因素主要包括温度、光照、土壤、生物胁迫和非生物胁迫等。从遗传因素讲，水稻的产量性状主要是由多基因控制的数量性状，因此连续变异和受环境影响大为研究其遗传机制增加了难度。分蘖数、每穗粒数、千粒重和结实率构成了水稻的产量因子。其中千粒重又可以进一步分解为粒长、粒宽和灌浆程度等几个指标。此外，植株形状、穗型、叶型和对营养物质的吸收利用也对水稻产量产生一定的影响。因此，水稻产量的形成是以遗传为基础，在特定环境下共同作用的结果。

目前，随着分子遗传学的发展，已经克隆到许多控制和影响水稻产量的重要基因。如控制分蘖数的MOC1、DLT基因，控制每穗粒数的IPA1、DEP1、DEP2、Gn1a和DST基因，控制籽粒大小的GS3、SW5、GIF1、GW2、GW8、qGL3和GW6基因，控制抽穗期的Ghd7基因和控制开花期LVP1基因等。然而，对已克隆的控制水稻籽粒大小基因的分子机制研究还知之甚少。另外，这些基因大部分参与了种子发育的负调控的过程，在一定程度上限制了在农业生产中的应用。因此，寻找并克隆新的控制水稻籽粒大小的基因有着重要的理论和实际意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种水稻BG1蛋白及其编码基因在调节植物生长发育中的应用。

本发明所提供的应用，具体为由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质（BG1蛋白）或其编码基因（BG1基因）在调控植物生长发育中的应用。

在本发明中，所述植物生长发育，具体可体现在如下1）-5）中至少一种：

1）籽粒体积；

2）籽粒千粒重；

3）单株籽粒产量；

4）植株生物量；

5）叶片面积。

更加具体的，以上所有的所述调控植物生长发育均具体为如下6）-10）中至少一种：

6）增大或减小籽粒体积；

7）增加或减少籽粒千粒重；

8）增加或减少单株籽粒产量；

9）增加或减少植株生物量；

10）增大或减小叶片面积。

由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质或其编码基因在选育具有如下I）-V）目的性状中至少一种的植物品种中的应用也属于本发明的保护范围：

I）籽粒体积增大或减小；

II）籽粒千粒重增加或减少；

III）单株籽粒产量增加或减少；

IV）植株生物量增加或减少；

V）叶片面积增大或减小。

在实际应用中，当所选育的植物品种为具有以上I）-V）所述目的性状中至少一种[I）-V）所述目的性状均选择“或”字之前的性状]的植物品种时，需将所述BG1蛋白表达量较高的植株作为亲本进行杂交。当所选育的植物品种为具有以上I）-V）所述目的性状中至少一种[I）-V）所述目的性状均选择“或”字之后的性状]的植物品种时，需将所述BG1蛋白表达量较低的植株作为亲本进行杂交。

本发明的再一个目的是提供一种培育转基因植物的方法。

本发明所提供的培育转基因植物的方法，可为如下A）或B）的方法：

A）包括如下a）和b）的步骤：

a）向目的植物中导入由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质的编码基因，得到表达所述编码基因的转基因植物；

b）从步骤a）所得转基因植物中得到与所述目的植物相比，具有如下b1）-b5）目的性状中至少一种的转基因植物：

b1）籽粒体积增大；

b2）籽粒千粒重增加；

b3）单株籽粒产量增加；

b4）植株生物量增加；

b5）叶片面积增大；

B）包括如下c）和d）的步骤：

c）在目的植物中对由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质的编码基因进行抑制表达，得到转基因植物；

d）从步骤c）所得转基因植物中得到与所述目的植物相比，具有如下d1）-d5）目的性状中至少一种的转基因植物：

d1）籽粒体积减小；

d2）籽粒千粒重减小；