[发明专利]水稻粒型蛋白及其编码基因与应用

说明书

本发明提供了水稻Os01g66970.1蛋白及其编码基因与应用，该蛋白具有如SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列，或为SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列经过一个或多个氨基酸残基的取代、缺失或添加而形成的具有同等功能的氨基酸序列；该编码基因具有如SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列，或与SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列杂交的核苷酸序列。本发明还公开了利用该基因培育大粒水稻品种的方法。即通过基因编辑方法对该基因进行编辑，从而获得大粒水稻品种；其次，本发明粒型调控基因调控效果好，与野生型相比，水稻粒长明显增加，可以显著提高水稻产量，在水稻杂种优势利用中具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及基因编辑技术领域，尤其涉及水稻粒型蛋白Os01g66970.1及其编码基因与应用。

背景技术

水稻（Oryza sativa. L）作为全球最重要的粮食作物之一，随着耕地面积的减少和人口数量的增长，提高其产量对于解决未来粮食安全问题具有十分重要的战略意义。水稻粒形（包括粒长、粒宽、长宽比与粒厚）不仅是影响水稻产量的重要指标之一，也是影响稻米的外观品质、商品品质和加工品质的重要因素。因此，研究稻米粒形的遗传机制对培育高产优质的水稻品种具有重要指导意义。

水稻全基因组测序的完成和遗传连锁图谱的不断完善，为水稻粒形 QTL定位、重要基因的克隆和功能分析奠定了基础。然而，由于粒形遗传本身的复杂性和研究方法的局限性导致粒形性状的遗传控制机理尚不完善。因此，水稻籽粒粒型相关基因的克隆和功能研究，对于明确水稻中调控籽粒粒型的分子机制和其在杂交育种中的应用具有重要的意义。

近几年，基因组编辑技术的高速发展为水稻基因功能研究和遗传育种改良提供了一种高效的辅助工具。它是利用位点特异性核酸酶在植物基因组DNA序列上造成双链断，激发细胞自身同源重组和非同源末端接合的修复机制，通过随机的添加或删除靶序列的碱基个数来完成对植物基因组的靶向修饰，因此可以实现对目标DNA序列的定点编辑。在水稻上，该技术已经实现了很多负调控基因的敲除以获得有利农艺性状的改良，对水稻分子育种的进程起到了强有力的推进作用。

发明内容

本发明的目的是水稻粒型蛋白Os01g66970.1及其编码基因与应用。

本发明的水稻粒型蛋白Os01g66970.1，来源于水稻(Oryza Sativa)，具有如SEQID NO .2所示的氨基酸序列；或由该氨基酸序列经过一个或多个氨基酸残基的取代、缺失或添加而形成的具有同等功能的氨基酸序列。

所述的水稻粒型蛋白Os01g66970.1的编码基因，具有如SEQ ID NO .1所示的核苷酸序列；或由SEQ ID NO .1所示的核苷酸序列经过添加、取代或缺失一个或几个碱基而生成的，并编码控制水稻粒型蛋白Os01g66970.1的核苷酸序列。

本发明的另一目的在于提供上述水稻粒型相关蛋白或编码基因在控制水稻籽粒粒型、提高水稻产量方面的应用。通过敲除上述基因培育大粒水稻品种，通过CRISPR/Cas9系统实现的。用于敲除上述基因的sgRNA靶点序列，所述sgRNA的靶点序列由SEQ ID NO .6所示的核苷酸序列组成；即5’-GGGTGGGGATGGGGATGGACGGG- 3’。

本发明还提供了用于检测敲除上述基因的转基因植物的引物对，所述的引物对由JC-F和JC-R组成；其中所述的JC-F由SEQ ID NO .4所示的核苷酸序列组成；所述的JC-R

由SEQ ID NO .5所示的核苷酸序列组成；即：

JC-F:5’-AAATTCCATCAAAAAGCAGA- 3’(SEQ ID NO .4)；

JC-R:5’-ACAACCAAAAATAACATCGG- 3’(SEQ ID NO .5)。

与现在技术相比，本发明的有益成果在于：