[发明专利]一种培育矮杆水稻的方法

说明书

技术领域

本发明属于植物转基因技术领域，具体而言是一种利用转基因抑制水稻中OsDCL3a基因的表达培育矮杆水稻的方法。

背景技术

水稻是我国重要的粮食作物，其产量和品质对于我国的粮食生产和粮食安全都至关重要的。最近年来，全球气候多变，台风、飓风增多，水稻倒伏现象严重，大大降低了水稻的产量和品质，我国粮食生产面临着严峻的考验。一般说来，高杆的水稻倒伏现象比较严重，矮杆水稻的抗倒伏能力比较强，因此培育矮杆水稻能够减少水稻的倒伏率、增加产量、提高品质，是现代水稻育种中的热点问题之一。随着科学技术的进步，分子生物学在水稻育种方面发挥着越来越重要的作用。

小分子RNA是现代分子学研究的热点，具有调节功能的非编码小分子RNA是指长度为21-25 nt左右，大多在进化上具有序列保守的小分子RNA。它们不编码蛋白质，而是以RNA的形式，在转录后水平上通过降解mRNA或抑制其翻译等方式，参与调节真核生物染色体结构的维持、防御病毒及调控生长发育等过程。小分子RNA特别是miRNA的发现是近年来生命科学研究的一个重大突破。

小分子RNA根据其前体及其合成途径可以分为siRNA和miRNA(microRNA)两大类。其中，siRNA是由一种具有RNA酶III活性的Dicer切割长的dsRNA分子产生的，然后组装到一个名为RISC的蛋白复合物中发挥作用。动物中Dicer基因较少，如人、小鼠和线虫中只有一个Dicer基因，因此负责了全部miRNA和siRNA的生物合成。在果蝇中，Dicer-1和Dicer-2则分别负责miRNA和siRNA的合成和代谢。植物DCL基因相对较多，功能也相对复杂，如拟南芥有四个DCL基因编码的蛋白，各自具有不同的功能。例如，dc11突变体导致各种发育缺陷。dcll强突变体使胚胎发育停止在球形胚期。dcll弱突变体表现出各种不同的发育缺陷，例如，叶片形状改变、开花迟缓以及子房发育不正常等，进一步研究发现，dcll-9miRNA不能正常·积累。

本研究首次提供了一种利用水稻中Dicer的蛋白OsDCL3a培育矮杆水稻的方法，这不仅提供了一种解决水稻倒伏的方法，而且为利用先进的小分子RNA技术解决现代育种问题提供了一个切实的方案，具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用水稻中Dicer蛋白OsDCL3a培育矮杆水稻的方法，该方法是利用转基因抑制水稻细胞中OsDCL3a基因的表达，从而获得矮杆的水稻。OsDCL3a基因的脱氧核苷酸序列如序列表中序列2所示。

优选为利用RNA干扰技术抑制水稻中OsDCL3a基因的表达，具体步骤如下： 

1, 将a或b构建到pCAMBIA2300 (可购自cambia公司)载体上，得到pCAMBIA2300－OsDCL3aIR重组载体。

(a) 序列表中序列1所示的核苷酸序列；

(b) 由（a）中的核苷酸序列经过突变或替换得到的能够与(a)的反义链相结合的核苷酸序列。 

2, 将pCAMBIA2300－OsDCL3aIR导入水稻细胞。

其中，本发明以pCAMBIA2300为出发载体，携带有本发明水稻矮化相关的OsDCL3a基因的植物重组表达载体可通过使用原生质体-化学介导法(Ca2+、PEG)、Ti质粒、Ri质粒、植物病毒载体、直接DNA转化、花粉管导入、微注射、电激、基因枪、农杆菌介导等常规生物学方法中的任何一种或几种方法的组合转化水稻细胞、组织或器官，并将转化的水稻细胞、组织或器官培育成植株；所述组织和器官可包括宿主水稻的果荚、愈伤组织、茎尖、叶片和种子等。

pCAMBIA2300－OsDCL3aIR转基因细胞系和转基因宿主菌均属于本发明的保护范围。

附图说明

图1为pCAMBIA2300-OsDCL3aIR的物理图谱。

图2为OsDCL3a基因通过RNAi敲除后植株表现出的表型。

 图3为pCAMBIA2300- OsDCL3aIR转基因植株的Small RNA Northern杂交结果。

具体实施方式