[发明专利]水稻叶片倾角控制基因SAL1的应用

说明书

技术领域

本发明属于植物基因工程领域。具体地说，本发明涉及一种利用水稻叶片倾角控制基因SAL1转化植物调节叶片倾角的方法，用以获得农作物的理想株型，提高农作物的产量。

背景技术

水稻是重要的粮食作物，也是禾本科作物研究的模式植物。水稻的株型与产量和抗病性等密切相关，其构成因素包括有效分蘖数目、分蘖角度、穗部形态、株高以及叶夹角的大小等，合理的株型可以使一定的水稻群体最大限度地提高单产。水稻的分蘖角度决定了植株紧凑程度，进而影响了单位面积内的播种数目，水稻的叶夹角是水稻品种的重要评价指标，与水稻的产量和抗病性密切相关，合适的叶夹角可以减少叶片之间的相互遮蔽，使植株具有良好的光捕获能力，进而提高植株光合作用效率，提高水稻产量。

目前控制水稻株型或叶片形状的基因有水稻基因RL10，SL11，RLAL1，这些基因已经公开专利申请CN100582231A，CN1923850A，CN101386859A中。

目前的研究表明油菜素内酯(BR)和生长素均能影响叶片倾角的大小，其中参与BR合成和信号转导途径的多个基因参与控制水稻叶片倾角的大小，这些基因中，P450家族基因成员调节植物的形态建成、生长发育、对生物逆境和非生物逆境的反应等众多生理过程。本发明利用水稻叶片倾角减小突变体，通过图位克隆结合T-DNA标签法在水稻中克隆了SAL1基因，该基因编码一个P450蛋白，该P450蛋白调节水稻叶片倾角功能为首次发现。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种从水稻半矮化叶片倾角减小突变体中克隆新基因SAL1，该基因编码的蛋白，将该基因转化进入植物，尤其是水稻以调控叶片的倾角的方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种水稻叶形控制基因SAL1，该基因具有SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列。

优选地，上述SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列中可以添加、取代，插入或缺失一个或多个核苷酸形成SAL1衍生物，该SAL1衍生物与水稻叶形控制基因SAL1具有相同的功能。

本发明还提供了一种水稻叶形控制基因编码的蛋白质，该蛋白质由SEQ IDNO.1所示的核苷酸序列编码，其具有SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列。

优选地，上述SEQ ID NO.2的氨基酸序列中可以添加、取代、插入或缺失一个或多个氨基酸或其他物种的同源序列，从而生成氨基酸序列的衍生物。

本发明还提供了一种培育植物减小叶倾角的方法，该方法包括用SEQ IDNO.1所示的核苷酸序列转化植物细胞，再将转化的植物细胞培育成植株，其中植物细胞优选为水稻、大麦、小麦、玉米、高粱或甘蔗细胞，尤其优选为水稻细胞。

本发明还提供了一种培育水稻减小叶倾角的方法，该方法包括用含有SEQID NO.1所示的核苷酸序列的质粒转化水稻细胞，再将转化的细胞培育成植株，其中质粒含有上述基因序列SEQ ID NO.1。

优选地，本发明提供了一种培育水稻减小叶倾角的方法，该方法包括用含有SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列的表达载体转化水稻细胞，再将转化的细胞培育成植株，表达载体为含有基因序列SEQ ID NO.1的载体pCAMBIA-35S-SAL1-NOS。

本发明还提供了一种宿主细胞，该宿主细胞含有基因序列SEQ ID NO.1或其衍生物。

上述宿主细胞可以是大肠杆菌细胞、农杆菌细胞或植物细胞。其中植物细胞优选为水稻、大麦、小麦、玉米、高粱或甘蔗细胞。

本发明的水稻叶形控制基因SAL1(SEQ ID NO.1)是从水稻叶片倾角减小突变体sal1中分离出来，并通过遗传分析确定控制突变体的突变性状。

水稻叶片倾角减小突变体sal1是通过大量筛选水稻T-DNA插入突变体库获得，通过对T0代，T1代和突变体与野生型水稻正反杂交实验，证明该突变体受一对显性核基因控制，野生株与突变株的外形如图1、图2所示。

控制水稻叶倾角的SAL1基因的克隆方法如下：

1、SAL1基因的分子定位：