[发明专利]干扰OsFLA19编码基因表达的RNA及其编码基因与应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种干扰OsFLA19编码基因表达的RNA及其编码基因与应用。

背景技术

水稻是全世界重要的粮食作物之一，占全球谷类作物种植面积的1/3。随着人口迅速增长，全球粮食危机日益严重。我国城市化进程、水资源限制等导致耕地面积减少，加上种植结构调整，我国的水稻实际种植面积已有下降趋势，要满足巨大人口增长对稻米的需求，解决粮食安全问题，必须实现水稻育种上的新突破。20世纪60年代，我国选育出综合性状良好的矮秆抗倒品种，开创了我国水稻矮化育种的新纪元，矮秆水稻品种的选育和推广成为水稻育种实践中非常重要的研究课题。因此，发掘和鉴定影响水稻矮化的基因，开展矮化相关基因的定位、克隆及作用机理等方面的研究，实现对于水稻株高的定向改良，具有十分重要的理论意义和应用价值。

矮化作为水稻的一种优良性状，具有抗倒伏和增产的作用，并且水稻矮秆基因的发掘和育种利用已为人类粮食生产做出了巨大贡献。然而，中国矮秆资源十分贫乏、矮秆基因单一化以及可利用的矮源比较稀少，遗传研究表明，生产上应用的矮秆和半矮秆品种绝大多数是带有sd1的品种及其衍生品种，但是由于sd1基因与不良农艺性状的连锁，使其在生产上广泛利用潜伏着由遗传单一而带来的风险（Yu et al.,2005）。因此创建、筛选非sd1矮源，以扩大水稻矮秆基因的遗传基础，增加遗传多样性或者作为矮秆基因的储备是极为重要和必要的，该项研究受到广大水稻育种工作者和种质资源工作者的高度重视；到目前为止,已发现多种矮化突变体,而大多数突变体都过度矮化或不具备实用的农艺性状。因此挖掘新的矮杆资源，通过多种途径探求对育种具有应用价值的新矮源，无论在理论上还是在育种实践上都将具有非常重要的实用价值。

水稻植株矮化一般认为是矮秆基因的作用导致水稻植株形态学或细胞学上的变化，如节间变短和细胞数目减少等；同时，基因的表达还受到外部环境以及内源条件的影响。近年来，对水稻矮化相关基因的遗传学、矮化突变体的激素调控以及矮化相关基因的克隆和利用等方面开展了广泛而深入的研究，尤其在利用基因工程手段控制水稻株高方面取得了很大的进步。植物激素几乎参与水稻生长发育的整个过程,植物矮化突变与植物赤霉素(Gibberellin,GA)和油菜素类固醇(Brassinosteroid,BR)有关;少数植物矮化突变与生长素(Auxin,IAA)有关。水稻矮化突变体dwarfl(d1)是钝感型突变体，表现为矮化、叶且呈墨绿色、花序紧密。研究表明，水稻dwarfl基因编码的是GTP结合蛋白，该蛋白在植物的生长发育中发挥着重要作用（Ashikari et al.,1999)。Sasaki等分离的水稻矮化突变体gid2也是GA钝感突变体,因抑制GA的信号传导,导致植株矮化（Sasaki et al.,2003）。水稻brd1突变体是是一种BR缺陷型矮化突变体，外源施加BR能恢复到正常表型。该突变体叶鞘短、叶片短而弯曲、分蘖少、不育。内源BR含量分析发现BR合成过程中的BR-6-氧化酶减少(Mori et al.,2002)。Hong等研究发现,矮化突变体d2是BR敏感型突变体,外源施加10^-6M的BL(BR的一种活性形式),能使突变体的表型恢复到野生型,利用d2突变体克隆了D2基因,该基因编码细胞色素P450家族中一个新成员,属于与BR合成酶高度相似的CYP90D家族(Hong et al.,2003)。随着RFLP、RAPD、AFLP、SSR等分子标记技术的开展及广泛应用，许多控制株高性状的基因已得到了定位和克隆，利用这些基因控制GA或者BR的生物合成或者信号传导从而获得适合的株高，将是未来生产的重要手段（Mori et al.,2002；Hong et al.,2003；Hedden et al.,2003；Sakamoto et al.,2003）。