[发明专利]一种植物淀粉合成相关蛋白OsFLO8及其编码基因与应用

说明书

本发明涉及一种植物淀粉合成相关蛋白OsFLO8及其编码基因与应用。本发明提供的蛋白质，是如下(a)或(b)的蛋白质：(a)由序列表中SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(b)将SEQ ID NO.1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/或添加且与淀粉合成相关的由SEQ ID NO.2衍生的蛋白质。本发明的植物淀粉合成相关蛋白影响植物胚乳中淀粉的合成。将所述蛋白的编码基因导入淀粉合成异常的植物中，可以培育淀粉合成正常的转基因植物。所述蛋白及其编码基因可以应用于植物遗传改良。

技术领域

本发明属于基因工程领域，涉及一种植物淀粉合成相关蛋白OsFLO8及其编码基因与应用。

背景技术

在植物中，淀粉是主要的储能物质，其合成途径中的许多合成酶和调控因子都已经被很好地鉴定和研究。淀粉是稻米籽粒最主要的组成成分，其含量和特性直接影响稻米的各项品质指标及最终适口性，同时淀粉的积累水平还可能影响水稻的产量，因此，深入研究水稻这一单子叶模式植物淀粉合成途径中的关键因子及调控网络具有重要的理论意义与应用价值。

水稻胚乳水不溶的淀粉主要由直链淀粉和支链淀粉组成。支链淀粉占75％以上，它由分支的α-1,6糖苷键连接，而占少量的直链淀粉线性的α-1,4糖苷键连接。植物中大量参与淀粉合成的关键酶已经被研究。直链淀粉由颗粒结合型淀粉合酶I(GBSSI)合成，它由Waxy基因编码。支链淀粉的合成由淀粉合酶(SSs)，淀粉分支酶(BEs)和淀粉去分支酶(DBEs)。植物中SSs，BEs，DBEs存在多种异构体SSI-IV，BEI-II，DBE1-3和DBE。在水稻中这些基因的突变，都会是胚乳淀粉表现异常特征。BEIIb突变表现心白胚乳，支链淀粉结构，淀粉颗粒的糊化特性都发生改变。ALK编码一个预测为可溶淀粉合酶IIa的基因，SSIIa关键氨基酸的改变导致籼稻和粳稻支链淀粉结构和淀粉特性的差异。

除了合成酶之外，水稻中一些其它因子间接地参与淀粉的合成。参与内质网中蛋白成熟的类二硫键异构酶(PDIL-1)基因功能丧失同样影响淀粉的合成，突变体表现粉质胚乳和淀粉颗粒变小。MADS29是水稻MADS-BOX家族的成员，参与降解珠心和珠心突起。抑制MADS29的表达减少淀粉的合成和形成异常的胚乳。因此发现并克隆淀粉合成和调控相关基因，将有助于我们通过基因工程的手段来对稻米进行改良。

发明内容

本发明的目的是提供一种淀粉合成相关蛋白及其编码基因与应用。

本发明提供的淀粉合成相关蛋白(OsFLO8)，来源于稻属水稻(Oryza sativavar.W017)，是如下(a)或(b)的蛋白质：

(a)由序列表中SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

(b)将SEQ ID NO.1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/或添加且与淀粉合成相关的由SEQ ID NO.2衍生的蛋白质。

序列表中的SEQ ID NO.1由350个氨基酸残基组成，氨基端29-149和161-276为Glyoxalase家族结构域。

为了使(a)中的OsFLO8便于纯化和研究在水稻细胞的亚细胞位置，可在由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如SEQ ID NO.8所示的MBP标签和SEQ ID NO.9所示的GFP标签。

上述(b)中的OsFLO8可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。上述(b)中的OsFLO8的编码基因可通过将SEQ ID NO.2所示的DNA序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子，和/或进行一个或几个碱基对的错义突变，和/或在其5′端和/或3′端连上表1所示的标签的编码序列得到。

编码上述淀粉合成相关蛋白的基因(OsFLO8)也属于本发明的保护范围。