[发明专利]水稻基因ORYsa；SIZ2的基因工程应用

说明书

本发明公开了水稻基因ORYsa；SIZ2的基因工程应用。水稻SUMO化修饰E3连接酶基因ORYsa；OsSIZ2在改变水稻种子形态的基因工程育种中应用，该基因还能在促进水稻花药开裂和/或提高水稻花粉育性的基因工程育种中应用。所述的水稻SUMO化修饰E3连接酶基因ORYsa；OsSIZ2基因在Genbank的登录号为Os03g0719100，其编码的氨基酸序列为SEQ ID NO.1。本发明为培育适用于磷贫瘠土壤的水稻新品种提供了依据。

技术领域

本发明涉及植物基因工程技术领域，涉及水稻基因ORYsa；SIZ2的基因工程应用。

背景技术

水稻是全球最重要的粮食作物之一，其种植面积占世界谷类作物的1/3，全球约有一半的人口以稻米为主食。中国是世界上水稻种植面积最大的国家，约占世界总量的20％,水稻产量占全国粮食总产的50％，是保证我国粮食安全的重要作物(胡培松等,2002；彭少兵等,2002)。

氮和磷是植物生长发育所必需的大量营养元素，分别占植物体干重的2-5％和0.05-0.5％(Vance,C.P.Phosphorus acquisition and use:critical adaptations byplants for securing a nonrenewable resource.New Phytol,2003,157:423-447；Robertson,G.P.Nitrogen in agriculture:balancing the cost of an essentialresource.Annu Rev Environ Resour,2009,34:97-125)。氮是核酸、蛋白质等的主要组分，广泛参与植物体内多种生命代谢活动，其的供给水平直接影响作物产量和品质(Xu,G.H.Plant nitrogen assimilation and use efficiency.Annu Rev Plant Biol,2012,63:153-182)。磷是生物膜，核酸、脂类及一些含磷蛋白酶的结构组分，广泛参与植物体内能量转移，信号转导、光合作用、呼吸作用等代谢过程。然而，由于各种因素的存在，土壤中可以直接被植物吸收利用的氮和磷的浓度远低于植物正常生长发育所需，使它们成为植物生长发育的主要的限制因子。因此，植物能否高效利用土壤中少有的可被直接吸收利用的氮和磷，对其生长发育有着至关重要的影响。

SUMO(Small Ubiquitin biquitin biquitin-related related relatedModifier difier)修饰是近年来被生物学家发现的一种新蛋白质翻译后形式，其作用机制与泛素化修饰相似，也是通过E1激活、E2结合、E3连接一系列的酶促反应最终将SUMO底物与靶蛋白结合。