[发明专利]OsLIS-L1基因控制水稻株高和花粉育性的应用

说明书

技术领域

本发明属于植物基因工程领域。具体地说，本发明涉及利用水稻T-DNA随机插入突变体库，通过突变体表型的筛选鉴定，采用正向遗传学的方法，分离克隆一种控制水稻株高和花粉育性的新基因OsLIS-L1，并通过等位突变体分析，转基因互补实验及RNAi(RNA干涉)抑制实验证明了OsLIS-L1基因的功能。同时还涉及利用该基因在水稻制种上的应用。

背景技术

水稻作为重要的粮食作物，世界上约一半的人口以其为主食。同时，由于水稻具有基因组小、精细的遗传和物理图谱、相对容易的转基因技术及与其它禾本科作物的共线性，而被视做模式植物。随着包括水稻在内的多种生物基因组测序的完成，人类开始进入功能基因组时代，而高通量、高效率的研究基因功能的方法是构建饱和的突变体库(Springer P S.Gene traps：tools for plant development and genomics.Plant Cell，2000，12：1007-1020；Ramachandran S，Sundaresan V.Transposons as tools for functional genomics.Plant Physiol Biochem，2001，39：243-252)。通过先找目标基因的突变体再观察其突变表型来研究基因的功能或先筛选突变表型再找突变的基因并验证两者之间的必然关系来研究基因的功能，也即是所谓的反向遗传学及正向遗传学两种方法。目前构建饱和突变体库的方法有以下两种：一是利用射线辐射或化学诱变剂处理种子等物理或化学的方法；二是利用反转座转座子或转座子或T-DNA的遗传转化的方法。其中由于T-DNA的插入拷贝数低、插入位点的稳定遗传及插入位点的随机等特性，采用T-DNA的遗传转化创造突变体的方法是目前构建水稻饱和突变体库的常用方法(Wu等，Development of enhancer trap lines for functional analysis of the rice genome.Plant J，2003，35：418-427；Jeon J S等，T-DNA insertional mutagenesis for functional genomics in rice.Plant J，2000，22：561-570；Sallaud C等，Highly efficient production and characterization of T-DNA plants for rice(Oryza sativa L.)functional genomics.Thero Appl Genet，2003，106：1396-1408)。对已有的突变体库开展表型突变体的筛选，通过正向遗传学的方法来鉴定重要的发育调控研究基因是开展基因功能研究的有效方法之一。基于水稻全基因组测序已完成，筛选突变体库来阐释基因的功能已显端倪(Lee S Y等，Functional analysis of the flowering time gene OsMADS50，the putative SUPPRESSOR OF OVEREXPRESSION OF C01/AGAMOUS-LIKE20(SOC1/AGL20)ortholog in rice.Plant J，2004，38：745-764；Jung K H等，Rice Undeveloped Tapetuml Is a Major Regulator of Early Tapetum Development.PlantCell，2005，17：2705-2722；Kumar M等，A candidate gene OsAPC6 of anaphase-promoting complex of rice identified through T-DNA insertion.Funct Integr Genomics，2010，10：349-358；Li X等，FLEXIBLE CULM 1encoding a cinnamyl-alcohol dehydrogenase controls culm mechanical strength in rice.Plant Mol Biol，2009，69：685-697；Yuan W等，Mutation of the rice gene PAIR3results in lack of bivalent formation in meiosis.Plant J，2009，59：303-315；Chang Y等，Replication protein A(RPAla)is required for meiotic and somatic DNA repair but is dispensable for DNA replication and homologous recombination in rice.Plant Physiol，2009，151：2162-2173)。