[发明专利]microRNA444a或其编码基因在调控水稻分蘖中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种microRNA444a或其编码基因在调控水稻分蘖中的应用。

背景技术

microRNA广泛存在于真核生物的基因组中，在生物的生长和发育的过程中起着重要的调节作用，包括生长发育、代谢、信号传导和植物的胁迫响应。microRNAs长度一般在21-25nt之间，它在转录后水平负调控靶基因的表达,主要通过降解靶基因mRNA、抑制其翻译和染色体修饰进而调节基因的表达。研究发现microRNA在生物的转录调控网络中发挥着极其重要的作用，例如参与植物信号的转导、植物的形态建成、叶的发育和非生物胁迫反应等等。

在模式植物拟南芥根的发育方面，microRNA160通过负调控其靶基因ARF10、ARF16和ARF17的转录本水平控制根冠细胞的形成；microRNA390的表达受生长素调节，控制拟南芥侧生根发育；在拟南芥的器官发育中，microRNA164通过调节CUC进而影响拟南芥根和叶等组织器官的形态，而microRNA165/166通过调节PHB、PHV和REV表达来影响拟南芥叶片极性；microRNA172负调控AP2表达来影响拟南芥花器官的表达。2007年在《Nature Genetics》研究了microRNA172控制玉米的性决定和组织细胞的命运进而调控组织分支的发育，同一年《Nature Genetics》研究发现番茄的microRNA319可以控制复叶的发育；2010年研究发现水稻中的microRNA156负调控OsSPL14的表达进而参与调控水稻理想株型的发育，即减少分蘖数、增强抗倒伏和增加谷物产量的性状。2009年在《Cell》上建立了microRNA156和microRNA172调节拟南芥从营养生长到生殖生长时空的调控网络，2010年《Development》详细的研究了microRNA396b通过调节细胞的增殖最终影响了拟南芥叶片发育。在水稻中，越来越多的microRNAs被克隆和研究，2005年《the Plant Cell》报道了水稻中的一些microRNAs，发现了一个新的microRNA(microRNA444a)，它在单子叶植物中十分保守，比如在水稻、小麦、大麦和玉米中都发现了它的存在，拟南芥中却没有检测到它的表达。组织表达模式显示microRNA444a在水稻的叶片、茎、根、花序和幼苗中都有表达。详细深入研究microRNA444a在水稻中的生物学功能具有重要的意义。特别能调节水稻株型的发育，比如分蘖、分蘖数、分蘖角度、叶夹角和穗子的发育的调控。

在已经发现的水稻矮化突变体中，有些突变体还表现出分蘖减少或者增多的表型。水稻分蘖数的多少也是影响水稻产量的重要因素之一，人们往往希望控制水稻有效分蘖数量进而达到水稻增产的目的。水稻侧生分支的发育即分蘖的发育被广泛的研究。水稻中MOC1既影响水稻分蘖芽的起始又影响分蘖芽的伸长，是控制水稻分蘖发育的重要基因。moc1与野生型相比表现出分蘖极端减少和植株矮化的表型，而MOC1组成性超表达转基因植株则表现出分蘖数多于野生型的表型。MOC1基因编码GRAS转录因子家族的蛋白，该蛋白定位于细胞核，原位杂交证明MOC1主要在分蘖芽表达。根据同源性分析发现玉米的TEOSINTE BRANCHED1(TB1)高度同源性基因OsTB1/FC1，该基因编码TCP转录因子家族的蛋白，是分蘖发育的负调控因子。这个基因的突变体表现出分蘖数增多和半矮化的表型，该基因超表达转基因植株表现出分蘖减少的表型。2009年arice dwarf and low-tillering(dlt)mutant被发现和研究，这个突变体表现出矮化和分蘖减少的表型，相应的DLT转基因证实了该突变体的表型，结果表明dlt突变体表现出类似于水稻中油菜素内酯缺陷和信号突变体的表型。

发明内容

本发明的一个目的是提供microRNA444a或其编码基因或表达microRNA444a的重组载体的应用。

本发明提供的microRNA444a或其编码基因或表达microRNA444a的重组载体在调控植物分蘖中的应用；

所述microRNA444a的核苷酸序列为序列表中的序列3或序列4或序列2。

序列表中的序列2所示的RNA为序列3或序列4所示RNA的前体。

上述应用中，所述microRNA444a的编码基因的核苷酸序列为序列表中的序列1或序列表中的序列1自5’末端第49-4406位核苷酸。