[发明专利]调控水稻雌性器官育性的基因及其编码蛋白和应用

说明书

本发明公开了一种调控水稻雌性器官育性的基因及其编码蛋白和应用，其中调控水稻雌性器官育性的基因为OsMLH3基因；OsMLH3基因的序列为SEQ ID NO.3的核苷酸序列。由OsMLH3基因编码得到的蛋白氨基酸序列为SEQ ID NO.4的核苷酸序列。OsMLH3基因可应用于调控水稻雌性器官育性，培育出新的水稻雌性不育恢复系。

技术领域

本发明涉及基因工程技术领域，尤其涉及一种调控水稻雌性器官育性的基因及其编码蛋白和应用。

背景技术

杂种优势利用是提高水稻产量的一个主要途径，经历了从“三系法”到“两系法”以及近年超级杂交稻培育的不断发展过程；育种家也期待未来能够利用无融合生殖来利用与固定远缘杂种优势(袁隆平，1987)。雌性生殖系统的育性是产量形成、杂种优势利用的基础，也是无融合生殖相关研究的核心。发掘、研究雌不育基因具有重要的科学意义。当前的杂交制种技术主要还是上世纪70年代建立、发展起来的人工精细操作型技术，工序繁杂，费时费工，已越来越不适应现代农业生产方式发展需求。以雌性不育雄性可育材料作为父本(只要解决其自身繁育问题)，以三系或两系不育系作为母本，混播、混收，可为实现杂交水稻制种的全程机械化创造条件。因此，雌性不育基因资源的发掘与基础研究具有重要的现实意义。

水稻的雌蕊由柱头、花柱和子房构成。水稻雌性生殖器官主要是指子房的发育。子房内部着生胚珠，胚珠内部将形成胚囊。胚珠由珠心、珠被、珠柄、合点和珠孔组成。雌配子体形成是一系列细胞分化发育过程的最终结果，包括孢原细胞的分化、大孢子母细胞的减数分裂，功能大孢子的有丝分裂，配子细胞命运的选择及其功能的分化等精确调控的发育过程(杨维才和石东乔，2007)。任何一个步骤出错，都有可能导致水稻雌性不育。目前对于调控植物雌性孢子体、配子体发生的基因及其功能所知甚少。已克隆雌配子体发育相关基因主要来自拟南芥和玉米(Yang et al.,2010)。

本发明中涉及的一种调控水稻雌性器官育性的基因OsMLH3，是利用一份水稻雌性不育材料(fsv1)构建F2定位群体，图位克隆获得，胚囊败育是造成突变体雌性不育的主要原因。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种调控水稻雌性器官育性的OsMLH3基因，以及由OsMLH3基因编码得到蛋白，本发明提供的OsMLH3基因可应用于调控水稻雌性器官育性。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种调控水稻雌性器官育性的基因，所述基因为OsMLH3基因；所述OsMLH3基因的序列为SEQ ID NO.3的核苷酸序列。

作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种蛋白，所述蛋白由权所述的OsMLH3基因编码得到，所述蛋白的氨基酸序列为SEQ ID NO.4的核苷酸序列。

作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种OsMLH3基因在调控水稻雌性器官育性中的应用。

上述的应用，优选的，所述应用方法为：利用Cas9技术敲除OsMLH3基因，培育出新的水稻雌性不育恢复系。

上述的应用，优选的，所述应用方法为：通过分子标记辅助选择杂交转育到深色颖壳水稻品种，可以培育出新的水稻雌性不育恢复系。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明提供了一种OsMLH3基因，该基因编码的蛋白在控制水稻雌性器官育性方面具有明显作用，可以利用该基因通过遗传工程的手段产生水稻雌性不育恢复系，用来生产杂交种子，开展轮回选择，在农业生产上具有十分重要的应用前景。