[发明专利]水稻OsMADS29基因在调控植物种子组织细胞退化中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及水稻OsMADS29基因在调控植物种子组织细胞退化中的应用。

背景技术

根据高等真双子叶植物花发育的ABCDE模型，经典的B类花同源异型基因特异的在花瓣和雄蕊中表达并参与这两轮器官的形成。2002年，A.Becker等人在建立B类基因的系统进化树时首先在裸子植物麻黄纲买麻藤(Gnetum gnemon)中找到了一类不同于经典B类基因的一个基因分支，这类基因主要是在雌性生殖器官中表达。鉴于其与经典的B类基因结构相似，但在表达方式和功能上却完全不同的原因，将这一类基因命名为B_sister基因。B_sister基因可能在种子植物繁殖器官的结构进化上起了非常重要的作用。

目前已有的B_sister基因研究结果都集中在高等真双子叶植物中，对于单子叶植物水稻来说，B_sister是否也在雌性生殖器官中特异表达并发挥作用尚不清楚。水稻中一共存在着3个B_sister基因，分别为OsMADS29，OsMADS30和OsMADS31，但是对于它们的功能研究至今未见报道。由于水稻是农业科学研究的模式植物，也是重要的粮食和经济作物之一，它的雌性生殖器官的发育直接影响粮食产量和国计民生，因此，对水稻种子发育的研究具有重要的理论意义和经济价值。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种OsMADS29蛋白的新用途。所述OsMADS29蛋白为序列表序列1所示蛋白，来源于水稻，其编码序列为序列表序列2中第1位至第780位所示的核苷酸序列。

本发明所提供的新用途为序列表序列1所示蛋白可用于调控目的植物种子细胞凋亡或调节序列表序列1所示蛋白质表达量的物质可用于调控目的植物种子细胞凋亡。

所述目的植物种子细胞凋亡表现为如下a)-d)中的至少一种：

a)胚珠脉管系统中的筛管和/或导管的形成；

b)胚珠珠心突部位细胞的退化；

c)种皮部位细胞的退化；

d)胚乳细胞的退化。

本发明的另一个目的是提供一种培育转基因植物的方法，是抑制目的植物中序列表序列1所示蛋白的表达，得到与所述目的植物相比具有如下1)-4)中至少一种表型的转基因植物：

1)胚珠珠心突部位细胞不退化；

2)胚珠脉管系统中无筛管和/或导管的分化；

3)种皮部位细胞不退化；

4)胚乳细胞不退化。

所述种皮部位细胞具体可为珠心表皮细胞、内珠被细胞和/或外珠被细胞。

在上述方法中，所述降低目的植物中序列表序列1所示蛋白的表达是通过将式I所示的DNA分子导入目的植物中实现的；

(I)SEQ_正向-X-SEQ_反向；

所述SEQ_正向是序列表序列2中包括第474位至第962位的核苷酸段；

所述SEQ_反向的序列与所述SEQ_正向的序列反向互补；

所述X是所述SEQ_正向与所述SEQ_反向之间的间隔序列，在序列上，所述X与所述SEQ_正向及所述SEQ_反向均不互补。

在上述方法中，所述SEQ_正向的核苷酸序列是序列表序列2中第474位至第962位核苷酸序列。

在上述方法中，所述式I所示的DNA片段为重组表达载体pU29i中的Spe I至Kpn I之间的DNA片段。

在上述方法中，所述抑制目的植物中序列表序列1所示蛋白的编码基因的表达是通过将下述重组表达载体pU29i导入目的植物中实现的：将式II所示DNA片段沿着从Kpn I至Sac I的方向插在载体pU1301的Kpn I和Sac I位点间，得到重组表达载体pU29i；

(II)式I-Y；

所述Y是终止式I所示DNA片段转录的核苷酸序列。

在上述方法中，所述X的核苷酸序列是序列表序列3所示的核苷酸序列。

在上述方法中，所述Y的核苷酸序列是序列表序列4所示的核苷酸序列。

在上述应用或方法中，所述目的植物可为单子叶植物，所述单子叶植物具体可为水稻。