[发明专利]水稻转录因子基因OsBEAR1在培育胚芽鞘增长或适于田间直播的水稻品种中的应用

说明书

本发明公开了一个调控水稻胚芽鞘生长发育基因OsBEAR1及其应用，该基因的MSU ID为“LOC_Os11g15210”，编码如SEQ ID NO:3所示的氨基酸序列。通过基因编辑方法在日本晴中将该基因突变敲除，敲除OsBEAR1后的水稻幼苗胚芽鞘的生长发育加快并显著长于受体水稻幼苗胚芽鞘。胚芽鞘的增长有利于水稻出芽以及田间直播，本发明为适合田间直播水稻品种的改造与培育提供了基础。

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及水稻胚芽鞘生长发育基因OsBEAR1及其应用。

背景技术

水稻是人类重要的粮食作物，人们一直致力于追求简便、经济、高效的生产方式，水稻直播技术便是这高效栽培的重要一环。水淹是水稻直播的最重要的限制性因素，水淹会造成缺氧，而缺氧时细胞会产生和积累有毒物质，不利于水稻的萌发。很多水稻品种在淹水条件下成苗率会严重下降，从而限制了其在直播中的应用。

胚芽鞘是植物的保护组织，保护胚芽在出土时不受伤害。同时，水稻胚芽鞘能够在缺氧环境中生长，对于水稻幼苗出水具有重要作用。生长发育快，更长的胚芽鞘对于淹水条件下的出苗率有着重要的意义，胚芽鞘快速生长可以使其尽快出水通气并向下供给氧气，减少细胞有毒物质的积累，提高水稻的出苗率。

培育耐淹水、适合直播生产的水稻品种具有重要的经济与应用价值，而胚芽鞘生长快，具有更长胚芽鞘的品种往往更适合直播。近年来胚芽鞘方面国内外报道较少。因此，改造或培育长芽鞘的水稻品种，对于水稻生产具有重要意义。

发明内容

OsBEAR1，一个bHLH家族的转录因子，其编码的蛋白GenBank: ABA92524.1，通过基因编辑的方法在日本晴水稻中将该基因敲除，我们发现其胚芽鞘的生长发育加快并长于受体水稻。这对于改造或培育耐淹水、适合直播的品种提供了基础。

本发明的目的是提供一个来源于水稻的转录因子基因OsBEAR1，在日本晴中将水稻OsBEAR1敲除后能够提高胚芽鞘的长度。

本发明提供水稻转录因子基因OsBEAR1在培育胚芽鞘增长和/或适于田间直播的水稻品种中的应用，所述水稻转录因子基因OsBEAR1编码如SEQ ID NO:3所示的氨基酸序列。

本发明提供的水稻转录因子基因OsBEAR1（MSU ID为LOC_Os11g15210），来源于水稻（Oryza sativa）,其基因全长序列如SEQ ID NO：1所示，由2346个核苷酸组成；其基因编码区序列如SEQ ID NO：2所示（LOC_Os11g15210.1），由1377个核苷酸组成；其编码蛋白质氨基酸序列如SEQ ID NO：3所示，由458个氨基酸残基组成。

所述的应用，其是下调或敲除水稻中所述水稻转录因子基因OsBEAR1的表达。

所述的应用，所述敲除水稻中所述水稻转录因子基因OsBEAR1的表达，其中敲除针对的靶序列为：“5′-GGCTCTCGTCGACCGTATCA- 3′（SEQ ID NO：4）。

同时本发明还提供一种培育胚芽鞘增长和/或适合田间直播的水稻品种的方法，该方法将水稻中的OsBEAR1基因进行敲除，经过筛选获得稳定可遗传的胚芽鞘增长的水稻植株。

所述的方法，其是通过CRISPR方法编辑敲除所述基因；所述敲除针对的靶序列为：“5′-GGCTCTCGTCGACCGTATCA- 3′（SEQ ID NO：4）。