[发明专利]csRRM2基因及其在棉花性状改良上的应用

说明书

技术领域

本发明属于植物基因工程领域，具体地说涉及一种油菜FCA基因的RNA结构域基因，以及该结构域基因在作物经济性状改良上的应用。

背景技术

目前，利用转基因改良作物的方法主要是根据已知的功能基因与表型性状的关系，采用组成型表达载体或组织专一性表达载体将目的基因导入目标植物，以期获得作物特定经济性状或抗逆性性状的改良。所用的基因都是来自天然的具有完整结构的基因序列或具有完整编码顺序的cDNA。但是此种方法必须首先知道基因的序列和功能，因而其应用受到很大的限制。《利用FCA基因RNA结构域转基因改良作物经济性状的方法》(CN200410084319.3)公开了一种利用功能基因的RNA结构域基因改良作物的方法。此方法扩大了功能基因转基因的利用范围，可以产生与常规转基因方法不同的效果。

拟南芥FCA(Flowering Control Activator，FCA)基因(Macknight，R.等.Cell，1997.89(5)：737-745.)含有20个内含子。其中，第3个和第13个内含子的可变剪接使其产生四种不同的成熟转录本，分别命名为FCA-α，FCA-β，FCA-γ和FCA-δ；其中只有FCA-γ编码的蛋白(747aa)具有促进开花的作用，它含有2个RRM(RNA recognition motif)结构域和一个WW结构域；FCA-δ编码的蛋白只有2个RRM结构域而不含有WW结构域。水稻FCA(Du，X等.DNA Sequence 2006.17(1)：31-40)基因存在四种可变剪接，分别命名为OsFCA-1，OsFCA-2，OsFCA-3和OsFCA-4。OsFCA-1(738aa)与拟南芥的FCA-γ同源，也含有2个RRM结构域和1个WW结构域；OsFCA-2比OsFCA-1少102个bp，OsFCA-2缺失了WW结构域。

FCA蛋白通过选择性使用FCA pre-mRNA中的不同的加尾位点来调节自身可变剪接的表达量。FCA的WW结构域与FY蛋白的结合促进了近启动子端的加尾信号的使用，从而促使产生无用的FCA可变剪接转录本。水稻FCA蛋白的RRM结构域在植物中高度保守，在小麦(90％)，大麦(90％)，黑麦草(82％)，玉米(81％)，蓖麻(76％)，杨树(70％)，葡萄(68％)，拟南芥(68％)，油菜(64％)等植物中都有极高的一致性。

在油菜中，与拟南芥FCA基因同源的基因为油菜FCA-γ基因(GenBank：AF414188.1)，油菜的转录本FCA-γ编码的蛋白(GenBank：AAL61622.1，715aa)和拟南芥FCA-γ编码的蛋白结构相同，也含有2个RRM结构域和一个WW结构域，其中第103到166个氨基酸为第一个RRM结构域，第194到270个氨基酸为第二个RRM结构域，第570到600个氨基酸为WW结构域。

经检索，没有发现油菜FCA-γ基因的结构域基因在改良棉花产量或品质性状方面应用的报道。

发明内容

本发明目的在于提供一种与作物产量或品质性状相关的蛋白。该蛋白质来源于油菜FCA-γ基因中的一种RRM2的蛋白。

本发明另一目的在于提供上述蛋白的编码基因，该基因可用于转基因改良作物的经济性状，提高双子叶植物的产量并改善品质。

本发明第三目的在于提供利用上述基因改良作物产量或品质性状的方法。

本发明第四目的在于提供利用带有上述基因的转基因植物培育品种的方法。

实现本发明的技术方案如下：

一种作物产量或品质性状相关蛋白，该蛋白命名为Bn-csRRM2(cell-size RNA recognition motif)，是如下(a)或(b)的蛋白质：

(a)由SEQ ID No：1所示的氨基酸序列组成；

(b)由SEQ ID No：1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的缺失、添加或替换组成的、且与作物产量或品质性状相关的蛋白质。

上述蛋白中所述的作物可以是棉花(Gossypium hirusute L.)、玉米(Zea mays L.)、水稻(Oryza sativa L.)、小麦(Triticum aestivum L.)、大麦(Hordeum L.)或油菜(Brassica napus L.)等。

上述蛋白中所述的作物产量或品质性状可以是棉花的单铃重、单株结铃数或纤维品质等性状。所述的棉花纤维品质性状是指纤维长度、纤维强度或纤维细度等。

上述作物产量或品质性状相关蛋白的编码基因，为如下1)或2)或3)的基因：