[发明专利]水稻矮杆卷叶突变体(cdl)基因及其应用

说明书

本申请得到国家自然科学基金(No.30871328)、国家转基因重大专项(2008ZX08009-003)的资助及天津师范大学中青年老师学术创新推进计划(52X09039)的资助。 

技术领域

本发明属于水稻整体生长发育情况改进技术领域，涉及影响水稻整体生长发育的卷叶矮杆突变体(curl leaf and dwarf 1，cd1)基因及其应用。 

背景技术

水稻是我国主要的粮食作物，在我国的农业生产与粮食安全方面占有举足轻重的地位。随着粮食需求不断增加和耕地面积持续减少，提高水稻单产越来越受到重视，高产和超高产一直是水稻研究的主题。20世纪50-60年代半矮杆基因的发现和利用使水稻产量提高了20％～30％，实现了水稻产量的第一次飞跃；70-80年代，野败种质的发现和利用使杂种优势利用取得了较大的突破，但一段时间以来我国水稻育种矮杆基因单一化问题越来越严重，水稻育种矮杆资源的创新工作相对迟缓，已成为影响水稻育成品种产量进一步提高的重要因素之一。因此，发掘研究和利用新的水稻育种矮杆资源，增加水稻矮源的多样性，避免矮杆品种遗传基础过于狭窄，有很重要的意义。 

由于其较小的基因组、密集的遗传和物理图谱、成熟的遗传转化方法及其与其它作物广泛的共线性，水稻已公认为禾谷类作物的模式植物。随着水稻全基因组高质量的、精确的图位序列的完成，水稻功能基因组学将成为以后研究的重点。国际上在植物功能基因组研究方面已成规模，许多研究机构正在致力于构建功能基因组研究技术平台，以争取为大规模功能基因组研究打下坚实的基础。由于水稻在农业生产中的重要地位及在商业方面的应用前景，因此水稻功能基因组研究在国际上的竞争非常激烈，我们利用构建的突变体库获得相关突变体，克隆控制水稻重要农艺性状的功能基因，为水稻的育种及品种改良提供基础，并为水稻分子育种设计提供理论依据。 

植物细胞壁是植物细胞区别于动物细胞的主要特征之一，其主要成分为纤维素、半纤维素及果胶等多糖类物质。对维持细胞的一定形态、增强细胞的机械强度有很重要作用，并且还参与细胞的许多生理活动。细胞壁由胞间层、初生壁和次生壁三部分组成。胞间层主要成分为果胶，有助于将相邻细胞粘连在一起，并可缓冲细胞间的挤压。初生壁主要成分为纤维素、半纤维素，并有结构蛋白存在。具有较大的可塑性，既可使细胞保持一定形状，又能随细胞生长而延展。次生壁主要成分为纤维素，并常有木质存在。通常较厚，而且坚硬，使细胞壁具有很大的机械强度。