[发明专利]水稻脂肪合成相关基因及其应用

说明书

技术领域

本发明属于基因技术和植物学领域。具体而言，本发明涉及新的水稻脂肪 合成相关基因OsLFL1及其应用。

背景技术

水稻(Oryza sativa)是重要的谷类作物，也是我国农业生产中最重要的粮食 作物。稻米是中国人的主要口粮。在过去几十年中，我国遗传育种学家和农业 专家们在水稻的增产上已经作出了很大的贡献。过去我国在育种工作中，由于 常常以产量为首选目标，因此有相当一部分水稻品种的产量水平较高，但往往 其内在品质如淀粉、蛋白和脂肪等营养物质的含量不平衡，食味品质如食口性 差和油性较差等。由于随着人民生活水平的提高，人们对大米的品质、特别是 食味和外观品质提出了新的更高的要求。稻米的营养品质和外观品质除了受环 境因素、栽培技术、收获加工和烹调技术等的影响，其主要还是受品种内在基 因的调控，因此培育出产量更高、食用品质更好的水稻新品种是遗传育种学家 不断追求的目标。

近年研究结果表明，影响稻米品质的因素除了和直链淀粉含量以及蛋白含 量有关外，很大程度上和稻米中脂肪含量有直接的关系。刘宜柏等研究表明， 稻米脂肪含量高是一些名优水稻品种的特异品质性状，认为稻米脂肪含量较其 它品质性状对稻米的食味有更重要的影响，在一定范围内，提高稻米脂肪含量 能极显著地改善稻米食味品质。伍时照等研究结果表明，随品种米质级别的提 高，脂肪含量增多，脂肪含量越高，米饭适口性和香气越好。祁祖自等认为油 质鲜明是米质好坏的另一标志，通过将化学测定的脂肪含量与有经验的同志的 官能鉴定的结果相比，基本是一致的，这逐渐成为鉴定稻米品质的一个有价值 的参数。对于稻米的脂肪性状的遗传研究表明，其遗传方式在F2中脂肪表现 为正态分布，但多数是偏低亲的，这一遗传动态展示了这一性状受多基因控制 的性质，并预示了选择高脂肪含量的后代可能是较困难的。吴长明的工作也认 为稻米脂肪含量是受多基因控制的数量性状(QTLs)。

然而，尽管近年来有多个控制脂肪含量的QTls位点被鉴定，但是还没有 对应基因被成功克隆和功能研究的报道，更没有这些基因在生产上应用的报 道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的水稻脂肪合成相关基因OsLFL1及其应 用。所述基因可用于调节作物特别是粮食作物种子或块茎等组织中的脂肪含 量，从而改善作物的口感或外观。

在本发明的第一方面，提供一种分离的OsLFL1蛋白，该蛋白选自下组：

(a)具有SEQ ID NO：3氨基酸序列的多肽；或

(b)将SEQ ID NO：3氨基酸序列经过一个或多个氨基酸残基的取代、缺失 或添加而形成的，且具有调节作物脂肪含量功能的由(a)衍生的多肽。

在本发明的第二方面，提供一种分离的多核苷酸，该多核苷酸选自下组：

(i)编码所述的OsLFL1蛋白的多核苷酸；或

(ii)与(i)中的多核苷酸互补的多核苷酸。

在另一优选例中，该多核苷酸编码含有SEQ ID NO：3所示氨基酸序列的 多肽。

在另一优选例中，该多核苷酸的上游还含有启动SEQ ID NO：3所示氨基 酸编码基因表达的启动子区域。

在另一优选例中，该多核苷酸选自以下序列中的一种：

(a)具有SEQ ID NO：1第3916-8978位核苷酸序列；

(b)具有SEQ ID NO：2所示的序列；

(c)具有SEQ ID NO：2中第48-1256位核苷酸序列；

(d)具有SEQ ID NO：1中第3268-4428、5885-5926、6040-6126、6735-6838、 8200-8282、8362-8978位核苷酸的序列。

在本发明的第三方面，提供一种载体，它含有所述的多核苷酸。

在本发明的第四方面，提供一种遗传工程化的宿主细胞，它含有所述的载 体或基因组中整合有所述的多核苷酸。

另一方面，本发明还提供一种制备所述遗传工程化的宿主细胞的方法，所 述方法包括步骤：将编码所述OsLFL1蛋白的多核苷酸或携带该多核苷酸的载 体转化细胞。所述的细胞选自(但不限于)：细菌细胞、低等真核细胞、高等真 核细胞。例如：大肠杆菌、链霉菌、农杆菌、酵母或植物细胞。

在本发明的第五方面，提供所述的OsLFL1蛋白或其编码基因的用途，用 于改变作物组织、器官或细胞中脂肪含量。