[发明专利]水稻tMAPKKK5基因在改良水稻产量性状方面的应用

说明书

本发明属于转基因技术领域，涉及改良水稻产量性状方法，具体涉及水稻tMAPKKK5基因在改良水稻产量性状方面的应用。本发明所述的水稻tMAPKKK5基因，genbank登录号为AK106496，该登陆基因序列全长2624bp，其中调控区长1349bp，编码区长1275bp，序列如SEQ.ID NO1.所示；本发明将水稻tMAPKKK5基因导入籼稻基因组中，能使籼稻的生长势和产量性状获得明显改善。

技术领域

本发明属于转基因技术领域，涉及改良水稻产量性状方法，具体涉及水稻tMAPKKK5基因在改良水稻产量性状方面的应用。

背景技术

据资料显示，水稻是世界上重要的粮食作物之一，全世界有约2/3的人口以水稻为主食。在全球范围内耕地面积逐渐减少的情况下，提高水稻单位产量将能满足日益增长的人口对粮食的需求，具有重要的现实意义。目前国内外利用转基因改良作物经济性状的技术与方法主要是根据已知的功能基因与表型性状的关系,采用组成型表达载体或组织专一性表达载体将目的基因导入目标植物,以期获得作物特定经济性状或抗逆性性状的改良.。

有研究发现，在真核生物细胞中，MAPK级联途径与细胞周期有多方面的关系。基于现有技术的基础，本申请的发明人通过对实验室已有的RRM2转基因高产水稻植株进行基因芯片分析，发现转基因植株中RRM2基因与MAPK级联途径和细胞周期有关，RRM2可能通过MAPK级联途径影响细胞周期从而调控产量性状；本发明选取RRM2转基因高产水稻植株芯片分析结果中表达量上升25倍的tMAPKKK5，利用转基因方法将其克隆到表达载体,然后导入农作物细胞,以期获得重要经济性状发生改良的转基因再生植株。

发明内容

本发明目的在于基于现有技术的现状，提供一种改良水稻产量性状方法，具体涉及水稻tMAPKKK5基因在改良水稻产量性状方面的方法。

具体的，本发明提供了水稻tMAPKKK5基因在改良水稻产量性状方面的应用，其中，利用水稻tMAPKKK5基因转化籼稻品种，以改良水稻的产量性状；本发明的实施例中，将水稻tMAPKKK5基因转化处理籼稻品种9311，使籼稻桂朝二号的生长势和产量性状获得明显改善。

本发明进行了水稻tMAPKKK5基因的分离、克隆与转基因功能研究实验；

1)tMAPKKK5基因与蛋白结构组成

水稻tMAPKKK5基因，genbank登录号为AK106496，该登陆基因序列全长2624bp，其中调控区长1349bp，编码区长1275bp，序列如SEQ.ID NO1.所示；全长CDS由3个外显子组成，正常编码的cDNA长1275bp，序列如SEQ.ID NO2.所示；编码424个氨基酸，序列如SEQ.IDNO3.所示。

水稻tMAPKKK5基因结构如图1所示；

2)tMAPKKK5基因表达载体的构建

采用pCAMBIA1304(Center for the Application ofMolecular Biology ofInternational Agriculture,Canberra,ACT,Australia)为表达载体，将籼稻9311的tMAPKKK5基因插入到pCAMBIA1304载体35S组成型启动子下游，得到含tMAPKKK5基因的表达载体，其结构图如图2所示；

3)tMAPKKK5基因转化实验

采用具有高级别产量性状的籼稻9311为转基因受体，构建tMAPKKK5基因过表达的转基因植株；将籼稻9311成熟种子去壳消毒后接种在脱分化植物组织培育基上诱导愈伤组织，在愈伤组织诱导2-3周后，采用基因枪微弹轰击法，将含tMAPKKK5基因的经纯化的pCAMBIA1304质粒DNA导入籼稻9311愈伤组织细胞，在添加30ppm潮霉素的MS培养基上连续培养3-4周筛选抗性细胞系，然后将筛选的细胞系转移到分化培养基诱导长芽和生根；