[发明专利]bHLH73蛋白在调控植物株高中的应用

说明书

本发明公开了一种培育株高降低的植物的方法，包括如下步骤：抑制出发植物中bHLH73基因的表达，从而使植物的株高降低；所述bHLH73基因为编码bHLH73蛋白的核酸；所述bHLH73蛋白为序列表的序列1所示的蛋白质。本发明中发现并证实了，通过CRISPR/Cas9技术敲除bHLH73基因的部分区段后，水稻成株株高显著降低，因此本发明可用于增加水稻抗倒伏性，培育矮杆水稻品种，将在水稻育种工作中发挥重大作用，有助于提高稻米产量和品质，具有重要经济价值。

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及bHLH73蛋白在调控植物株高中的应用。

背景技术

株高是水稻重要的农艺性状之一。适度的降低水稻株高有利于耐密、耐肥、增强抗倒伏性，提高收获指数。20世纪60年代，育种专家通过半矮杆和矮杆基因的应用，大幅地降低了水稻的株高，开始了第一次“绿色革命”，即水稻矮化育种。大量水稻矮化品种在农业生产上的成功应用，使水稻的产量得到显著提高，保障了粮食安全。

茎秆是水稻重要的器官，它连接根部和穗部，不仅沟通地上部与地下部、叶片与穗部的物质交流，还支撑水稻植株的直立生长，也对水稻的株高形成起着至关重要的作用。茎秆的发生起源于顶端分生组织，当顶端分生组织的发育从营养生长阶段向生殖生长阶段转变时，茎秆起始发育并逐渐伸长，随着发育进程的推进，茎秆不断延伸，直至成熟。居间分生组织在水稻茎秆发育过程中发挥着独特的作用。成熟期的水稻茎秆最上端的第四节或第五节间最初与底端未伸长的节间在细胞结构上是一致的，当顶端分生组织的发育向生殖生长阶段转变时，居间分生组织同步响应了这种发育转变信号，促使茎秆不同节间的细胞开始产生差异性的分化，并以不同的速率伸长，最终完成水稻茎秆的形态建成并确定水稻的株高性状。

大量的研究已经鉴定出很多通过影响水稻茎秆正常伸长发育来调控水稻株高性状的基因，并对这些基因编码的蛋白产物进行了相关的功能研究。虽然目前有大量的矮杆或半矮秆基因被注册，但大多数基因的突变体往往因过度矮化导致生长发育生产的其它问题，在农业生产的实际应用中存在明显的局限性。因此，进一步发掘和利用更多具有理想农艺性状的矮秆或半矮杆基因资源对于水稻株高性状的遗传改良以及培育更多可以在农业生产上广泛应用的水稻矮化品种将具有重要的理论和实际生产意义。

发明内容

本发明的目的是提供bHLH73蛋白在调控植物株高中的应用。

本发明保护一种培育株高降低的植物的方法，包括如下步骤：抑制出发植物中bHLH73基因的表达，从而使植物的株高降低；

所述bHLH73基因为编码bHLH73蛋白的核酸；

所述bHLH73蛋白为如下(a1)或(a2)或(a3)：

(a1)序列表的序列1所示的蛋白质；

(a2)将(a1)经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；

(a3)来源于水稻且与(a1)具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质。

所述bHLH73基因为如下(b1)或(b2)或(b3)或(b4)：

(b1)编码区如序列表的序列2所示的DNA分子；

(b2)序列表的序列3所示的DNA分子；

(b3)在严格条件下与(b1)或(b2)限定的DNA分子杂交且编码所述bHLH73蛋白的DNA分子；

(b4)来源于水稻且与(b1)或(b2)具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且编码所述bHLH73蛋白的DNA分子。