[发明专利]OsGRF7基因在水稻株型调控中的应用

说明书

本发明公开了一种OsGRF7基因在水稻株型调控中的应用，属于作物基因工程技术领域。本发明通过将OsGRF7基因在水稻中过表达后，水稻分蘖减少、茎秆粗壮、粒子变宽、株高降低、千粒重增加；而将OsGRF7基因在水稻中敲除、失活或者降低活性后，分蘖增多、茎秆变细、粒子变窄、千粒重下降，说明该基因可控制水稻的株型。OsGRF7基因还可以作为分子标记用于水稻育种中。OsGRF7基因为利用分子标记辅助育种及利用基因工程的方法培育高产水稻新品种，提供了强有力的手段和工具，具有巨大的应用潜力。

技术领域

本发明涉及植物基因工程领域，特别涉及OsGRF7基因(Oryza sativa Growth-regulating factor 7)在水稻株型调控中的应用。

背景技术

水稻的株型包括分蘖数目、分蘖角度、穗形和株高等性状。良好的株型是提高水稻产量的关键因素，同时也是水稻应对环境的关键因素之一。当前生产上应用的大部分栽培品种为含有半矮杆基因SD1的矮杆品种。与传统的高杆品种相比，矮杆品种具有较多的优势。但是，矮杆品种固有的缺点却限制了其产量的进一步提高，这包括分蘖数较少、穗子较小等缺点。为了克服当前大部分栽培品种增产潜力有限的缺点，进一步满足人们对粮食的需求，国际水稻所的育种学家提出了水稻新株型的概念，新株型的主要特点是分蘖少，没有无效分蘖；穗子大，穗粒数多；茎秆粗壮，抗倒伏。

水稻分蘖数目是水稻生产中的一个重要农艺性状。单位面积的有效分蘖数决定了有效穗数，而有效穗又是决定单位面积上水稻产量的四个关键因素之一。因此，合理的控制水稻分蘖的发生，尽量减少无效分蘖具有重要的生产意义。

抗倒伏能力一直是水稻育种学家十分重视的方面。虽然其不能直接提高水稻的产量，但它对于产量的稳定具有十分重要的作用，是产量进一步提高的限制性因素。与传统高杆品种相比，矮杆品种通过降低株高，提高了植株的抗倒伏能力，是水稻更高产的前提。在这种情况下，改变茎秆的性状，培育更加粗壮，抗倒伏能力更强的品种一直是育种学家努力的目标。

国际水稻所新株型的基本特点为少分蘖、粗杆和大穗。模拟研究表明，在热带地区、干季的条件下，具有新株型品种的产量可以比当前品种再提高25％。因此，阐明分蘖、茎秆和穗子发育的遗传基础和分子机理，对于获得更加高产的品种具有十分重要的意义。当前，尽管已经克隆了很多产量相关的基因，但是能够从整体上改变水稻株型，使之产生新株型特点的基因还未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供水稻生长调节因子基因7(OsGRF7)与水稻分蘖数目、株高、粒径大小，千粒重等株型性状的关系，进而提供OsGRF7在提高水稻产量上的应用。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

第一方面，提供一种OsGRF7基因在改变水稻株型中的应用，所述的改变水稻株型包括分蘖数目降低、株高降低、茎秆直径及粒径变宽、千粒重增加；OsGRF7基因编码的蛋白质GRF7的氨基酸序列如下(1)或(2)所示：

(1)SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列；

(2)将SEQ ID NO.1所示序列的氨基酸残基经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失/或添加，仍能发挥与SEQ ID NO.1所示蛋白质一样的改变水稻株型的作用。

优选地，本发明提供编码SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列的cDNA核苷酸序列，如SEQ ID NO.2所示。

优选地，所述的水稻为粤泰B。

在本发明的一个具体实施例中，在水稻体内过表达OsGRF7基因发现：所述转基因水稻与所述目的水稻相比，分蘖减少、茎秆粗壮、粒子变宽、千粒重增加、株高降低。