[发明专利]水稻STD1基因、其编码蛋白及应用

说明书

本发明提供了水稻STD1基因及其编码的蛋白，其基因序列如SEQ ID No.1所示，其蛋白序列如SEQ ID No.2所示。含有该基因的突变体主要表型为极度矮化，不能结实，只能以杂合体形式保存。另外，该突变体中更多的细胞被阻滞在S期和G2/M期，细胞形状和排列异常。STD1主要在分裂旺盛的组织表达。STD1基因通过调控细胞分裂直接控制水稻株高，有助于改善矮秆基因单一化的性状，并可作为新的矮化基因资源，应用于水稻株高的调控。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体的，涉及一种水稻极度矮化基因STD1、其编码蛋白及应用。

背景技术

水稻是世界上重要的农作物之一，其产量性状是育种家比较关心的重要农艺性状，然而可用耕地面积正在逐步的减少，因此水稻产量的提高主要依赖于单产的增加，水稻株型改良对提高单产具有重要的作用。水稻株型的形成主要取决于植株高度、分蘖数目、分蘖角度以及穗形态等因素，其中每一个性状都是由非常复杂且了解甚少的机制所调控。因此揭示作物(如水稻)株型发育调控机制就成为亟待解决的重要科学命题。

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，但矮秆基因单一化可能还是近年来国内外许多新育成的矮秆品种产量潜力停滞不前的原因。因此发掘、克隆和利用新的矮化基因是水稻研究的重要内容。

水稻矮化性状的遗传主要有两种类型：一类由单基因控制的质量性状遗传，另一类由多基因控制的数量性状遗传，多数矮化突变体由一对隐性基因控制。矮秆基因按照其矮化效应不同，一般分为2种：矮秆基因和半矮秆基因。关于水稻矮化的机理，以往研究表明，多种激素如油菜素内酯、赤霉素、生长素及细胞分裂素等均与植物矮化相关，在这些激素中，赤霉素和油菜素内酯对植物的株高影响最大。水稻的矮化除与赤霉素和油菜素内酯相关外，还有一些矮化突变体可能是由于其他因素，包括细胞分裂或生长缺陷，植物细胞的分裂与细胞骨架结构密切相关。细胞骨架的主要组成成分包括微管和微丝。许多蛋白涉及到微管网络的建成、重排，并与微管相互作用，其中驱动蛋白(kinesin)便是其中很重要的一种，它可以沿着微管运输囊泡，也可以以微管作为支架锚定在上面作为信号分子。目前研究表明，已有几个驱动蛋白分别在周质微管、早前期带、纺锤体以及成膜体微管组织方面发挥功能。

因此有必要对影响水稻株高的驱动蛋白基因和作用机制进行深入研究，从而为通过直接调控细胞分裂速度进行水稻株高控制提供新的技术途径。

发明内容

本发明的目的在于提供一种与水稻株高相关的编码基因，从而为控制提高水稻产量提供新的研究方向。