[发明专利]BGIos1010基因及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种基因，特别是涉及BGIos1010基因，及其促进植物、特别是单子叶植物籽粒变大的用途及方法。

背景技术

水稻(Oryza sativa)是全世界最重要的粮食作物之一，全世界约30多亿人口以稻米为主食(Delseny M et al，2001)。水稻也是我国第一大粮食作物，其面积、单产和总产量均居首位，水稻生产在我国国民经济中具有举足轻重的地位。随着人口增长和人民生活水平的提高，市场对优质稻米有更大需求。粮食生产不但要提高品种的产量潜力，更要注重品质的改良，而水稻粒型(粒长、粒宽和长宽比)和千粒重会影响稻米外观、产量及市场价值。因此，选育大粒优质的水稻新品种已成为水稻育种的一个主要目标，发掘控制水稻粒型和千粒重的主要基因是当前遗传学家和育种家们共同关注的焦点。这对提高稻谷产量和稻米市场的竞争力具有重要意义。

水稻产量主要由千粒重、有效穗数和每穗粒数决定。据国内外研究，在构成水稻产量的三要素中，千粒重也即谷粒重量的遗传比较稳定，其变异系数为40％～60％。菲律宾国际水稻研究所研究认为，增加粒重可提高水稻产量30％以上(姚国新和卢磊，安徽农业科学，2007，35(27)：8468-8478)。从代谢生理和形态学上看，高产必须具备两个条件，即高水平的代谢源和足够大的贮藏库，其中后者表现在粒数多和谷粒大，即对光合产物有较大的容纳力。基于以上分析，想实现水稻产量的进一步飞跃，提高粒重的途径是值得重视的，提高粒重是提高粮食产量的有效途径(熊振民和孔繁林，江苏农业科学4，1981，48：25-30)。

水稻千粒重由谷粒长度、宽度和厚度三者决定，是一个典型的受多基因控制的数量性状遗传。克隆控制粒重的主要基因并加以改造利用是提高粮食产量的有效方法。目前水稻的全基因组测序工作已经完成，在水稻上已经积累了相当详细的资料，为水稻重要性状基因的定位克隆提供了便利。但是关于水稻粒重的基因定位克隆任务依然艰巨(姚国新和卢磊，安徽农业科学，2007，35(27)：8468-8478)。

当前，已经定位的粒重数量性状位点多达89个，分布于水稻的所有12条染色体上(玛丽莲，中国农业科学院，硕士学位论文，2007)。徐建龙等(中国水稻科学，2002，16(3)：6-10)应用292个Lemont/特青的重组自交系(RILs)检测到影响千粒重的11个作物数量性状位点(quantitativetraitlocus，QTL)，分别位于第1、2、3、4、5、10和12染色体上，联合贡献率为53.9％。林荔辉和吴为人(分子植物育种，2003(1)：337-342)利用以两个釉稻品种H359和Acc8558为亲本杂交建立的重组自交系群体检测到16个与粒重有关的QTL，可解释81.40％的表型变异，分布在8条不同的染色体上，其中有5个分布在第3染色体上。美国康奈尔大学选用热带粳稻品种为轮回亲本，与普通野生稻材料配制组合，构建了353个株系组成的BCZF2：2群体，在千粒重性状上检测到8个QTL，其中位于水稻第3染色体的近中心粒区间的gw3.1表现最稳定，贡献率也较高(Li et al，Genetics 2004，168：2187-2195)。Li et al(Genetics 1997，145：453-465)、Guo LB等(plant breeding 2005，124：127-132)和Ishimaru(Plant Physiology 2003，133：1083-1090)等利用不同的遗传群体也将一个粒重QTL定位在第6染色体上。