[发明专利]水稻细胞质激酶基因OsBHL1及其编码蛋白与应用

说明书

本发明提供了水稻细胞质激酶基因OsBHL1，其核苷酸序列如SEQ ID No.1所示，cDNA序列如SEQ ID No.2所示，蛋白质序列如SEQ ID No.3所示，属于植物基因工程技术领域。通过农杆菌介导的遗传转化，将其转入到粳稻品种合江19（H1493）中，过表达的植株出现植株发育异常和抗性增加效应，主要表现在：植株叶片卷曲、直立性增加、分蘖减少、结实率降低、千粒重降低、穗数增多以及对褐飞虱的抗性增强。本发明的基因具有多效性作用，对于研究基因分子功能和育种工作都具有很好的借鉴意义。

技术领域

本发明属于植物基因工程领域，具体涉及一种水稻细胞质激酶基因OsBHL1及其编码蛋白与应用。

背景技术

水稻是一种重要的粮食作物，世界上有超过一半的人以其为主食，同时水稻也是目前农业生产和科学研究的热点植物，作为科学研究的模式植物，在完成水稻全基因组计划之后，其功能基因组的研究得到越来越多的广泛关注，特别是对一些调控水稻重要农业性状基因的研究日益受到研究人员的重视。

受体类蛋白激酶在植物生长、发育和防御反应中起重要作用。一般受体类蛋白激酶包括4个结构域：N-端信号肽、细胞外受体识别、单次跨膜和细胞质内的蛋白激酶结构域。细胞外的结构域结合配体后激活细胞内的激酶活性，可诱导下游蛋白的转磷酸化和自磷酸化过程，磷酸化的蛋白可进一步的诱导此配体引起的特异性反应。尽管受体类蛋白激酶在植物基因组中包含一个很大的家族，并且大量的基因已经克隆，但是这些蛋白的功能知道的还是很少。

叶片卷曲是水稻生产中一个重要的农艺学性状，适度的叶片卷曲可使叶片直立，增加光合作用效率，通过降低蒸腾作用水分的丧失和增加热的吸收提高应急反应。然而对于叶片卷曲的分子学机制还知道很少。

对于激酶基因多效应的研究报道也比较多，例如水稻类凝集素受体蛋白基因OslecRK参与发芽和抗性、Ca²⁺依赖的蛋白激酶CDPK7参与水稻的耐冷、耐盐和耐旱、受体激酶BAK1可通过BR信号调控生长发育，也可通过识别flg22或者ERF参与PTI调控的抗性反应等等。

发明内容

为了进一步研究控制水稻叶片卷曲的分子机理，本发明的目的在于提供一种水稻细胞质激酶基因OsBHL1及其编码蛋白与应用。

本发明提供水稻细胞质激酶基因OsBHL1，所述基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，该基因全长2433bp，具有5个内含子和6个外显子，其CDS区段分别为1-706、808-969、1230-1314、1397-1534、1621-1235和2098-2433，cDNA全长1567bp，如SEQ ID NO.3所示，其ORF为cDNA的238-1416bp。

本发明技术人员应当理解根据SEQ ID No.1所示的核苷酸序列，对其替换、缺失和/或增加一个或几个核苷酸，获得具有相同功能的核苷酸序列，例如，在不同水稻背景下的序列，替换一个或几个碱基。因此，本发明所述的基因还包括SEQ ID No.1所示的核苷酸序列经替换、缺失和/或增加一个或几个核苷酸，且具有相同功能的核苷酸序列。

进一步地，本发明还提供了所述基因编码的蛋白，所述蛋白的氨基酸序列如SEQID NO.2所示。

应该理解为，在不影响BHL1蛋白活性的前提下(即不在蛋白的活性中心)，本领域技术人员可对SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列进行各种取代、添加和/或缺失一个或几个氨基酸获得具有同等功能的氨基酸序列。

因此，本发明的水稻BHL1基因编码的蛋白质还包括SEQ ID NO.2所示氨基酸序列经取代、替换和/或增加一个或几个氨基酸，具有同等活性的水稻BHL1基因编码的蛋白质。此外，应理解，考虑到密码子的简并性以及不同物种密码子的偏爱性，本领域技术人员可以根据需要使用适合特定物种表达的密码子。