[发明专利]基于miR167的miRNA靶基因模拟物、基因表达盒、表达载体及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于miR167的miRNA靶基因模拟物，同时还涉及包含该miRNA靶基因模拟物的基因表达盒、表达载体及应用，属于植物生物技术领域。

背景技术

粮食短缺是本世纪最严重的全球性问题之一，为了满足由于人口迅速增长而不断扩大的粮食需求，世界粮食总产量到2050年需要增加70％(Tester and Langridge,2010)，中国粮食总产量到2033年需要提高35％(Zhang,2011)。水稻作为最重要的粮食作物之一，世界人口所需能量的21％，东南亚人口所需能量的76％均来自水稻(Fitzgerald et al.,2009)。因此，提高水稻的产量和改善稻米品质具有重要的战略意义。

miRNA是广泛存在于真核生物中的一种19-24个碱基的非编码蛋白质的小分子RNA，在转录后水平上通过碱基互补配对原则剪切或翻译抑制其靶基因的表达，在调节植物的生长发育、逆境响应、激素稳态、器官的形态建成等过程中具有重要的作用(Chen,2009)。水稻籽粒的生长发育需要协调籽粒内部各组织的生理生化代谢过程，且种子的形成又与植物的繁衍息息相关，因此miRNAs可能也参与种子的生长发育。Zhu等(Zhu et al.,2008)以受精后1-5d和6-10d的水稻籽粒为研究对象，鉴定出39个新的、不保守的miRNA，且多数miRNA在受精后6-10d的表达量高于受精后1-5d的。Xue等(Xue et al.,2009)利用大规模平行测序技术研究了miRNA在水稻籽粒发育过程中的作用，鉴定出26个新的和12个候选的miRNA，并预测miR397等miRNA参与调控水稻籽粒的生长发育。Lan等(Lan et al.,2012)在籼稻籽粒发育过程中鉴定21个保守的和91个不保守的miRNA家族，其中有50％左右miRNA的表达量随籽粒的发育进程呈逐渐增加的变化趋势，而另一半随籽粒的发育进程呈逐渐减小的变化趋势。Yi等(Yi et al.,2013)在水稻籽粒发育过程中鉴定了434个已知的miRNA，其中有162个差异性表达，且大部分miRNA的表达量在籽粒受精后5-7天随籽粒的发育进程呈逐渐升高的变化趋势。综上所述，miRNA可能在水稻籽粒发育中具有重要的调节作用。

近年来，申请人以强势粒和弱势粒充实度差异较大的常规粳稻品种新丰2号为研究材料，用大规模平行测序技术Solexa对灌浆充实不同时期的强、弱势粒miRNA进行了测序，发现大多数miRNA随强、弱势粒的灌浆进程呈逐渐增加的变化趋势，且这些miRNA中的大部分的表达量在强势粒中显著高于弱势粒。通过生物信息学分析证明这些差异表达miRNA可能通过调控靶基因，对水稻的内源激素、细胞分裂、淀粉合成及信号转导等进行调控，表明miRNAs表达量低可能是弱势粒灌浆充实度差，最终粒重低的一个原因(Peng et al.,2011；Peng et al.,2014)。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于miR167的miRNA靶基因模拟物。

其次，本发明还提供一种包含上述miRNA靶基因模拟物的基因表达盒。

再次，本发明还提供一种包含上述miRNA靶基因模拟物或基因表达盒的表达载体。

最后，本发明还提供一种上述miRNA靶基因模拟物、基因表达盒或表达载体在培育(高产)水稻品系及提高水稻产量中的应用。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：

基于miR167的miRNA靶基因模拟物，具体为miR167靶基因模拟物或miR167随机靶片段模拟物，miR167靶基因模拟物的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，miR167随机靶片段模拟物的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。

SEQ ID NO.1：

5’-GGTACC^(KpnI)TCTACTAAGGCAGATCATGCTCAA^(insertion)GGCAGCTTCAATTATTCGGTGGATCC^(BamHI)-3’。斜体部分为OsIPS1的骨架结构，下划线部分为miR167的结合位点。

SEQ ID NO.2：