[发明专利]一个植物淀粉合成相关蛋白OsFLO10及其编码基因与应用

说明书

本发明属于基因工程领域，涉及一个植物淀粉合成相关蛋白OsFLO10及其编码基因与应用。本发明提供的蛋白质，是如下(a)或(b)的蛋白质：(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(b)将序列1的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物谷蛋白分选相关的由序列1衍生的蛋白质。本发明的植物淀粉合成相关蛋白影响植物胚乳中淀粉的合成。将所述蛋白的编码基因导入淀粉合成异常的植物中，可以培育淀粉合成正常的转基因植物。所述蛋白及其编码基因可以应用于植物遗传改良。

技术领域

本发明属于基因工程领域，涉及一个植物淀粉合成相关蛋白OsFLO10及其编码基因与应用。

背景技术

水稻(Oryza sativa L.)籽粒在成熟过程中积累大量的淀粉，为种子萌发和幼苗生长发育提供主要能量，同时也成为人类重要的食物来源。淀粉的积累不仅影响水稻的产量，其含量与特性还直接决定稻米的品质。因此，通过对淀粉突变体的研究，发掘淀粉合成关键基因，不仅在科学上阐明了水稻淀粉合成及调控机制，在育种上对改良稻米品质也具有重要的指导意义。

水稻淀粉主要由直链淀粉和支链淀粉组成。直链淀粉由颗粒结合型淀粉合酶(IGBSSI)合成，它由Waxy基因编码；而淀粉合酶(SSs)，淀粉分支酶(BEs)和淀粉去分支酶(DBEs)则参与支链淀粉的合成。在水稻中这些基因的突变，胚乳淀粉都会表现异常特征。由上述酶类和一些调控因子参与，最终淀粉在造粉体内被转化为淀粉颗粒并储存起来的途径已被广泛认知，但越来越多不属于上述酶类的粉质基因的克隆，预示淀粉的合成极其精密且复杂。这些新的粉质基因就包含PPR蛋白家族。

PPR(Pentatricopeptide repeat)蛋白是广泛分布于各类生物当中一大类蛋白家族，在高等植物中大多定位于叶绿体和线粒体，在水稻、拟南芥和玉米中各有四百多种PPR蛋白。PPR蛋白对单链RNA具有序列特异性识别模式，与RNA的转录、剪切、编辑和稳定性等过程都密切相关。现有的研究表明，PPR对开花植物的胚及胚乳发育具有重要作用。OsFLO10属于PPR蛋白家族的一个成员，其在生物体内的功能还未被研究。

发明内容

本发明的目的是提供一个淀粉合成相关蛋白及其编码基因与应用。

本发明提供的淀粉合成相关蛋白(OsFLO10)，来源于稻属水稻(Oryza sativavar.N22)，是如下(a)或(b)的蛋白质：

(a)由序列表中SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

(b)将SEQ ID NO.1的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与淀粉合成相关的由序列2衍生的蛋白质。

序列表中的SEQ ID NO.1由1269个氨基酸残基组成，自氨基端188-1269为PPR家族结构域。

为了使(a)中的OsFLO10便于纯化和研究在水稻细胞的亚细胞位置，可在由序列表中SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表1和表2所示的标签。

表1 MBP标签的序列

表2 GFP标签的序列

上述(b)中的OsFLO10可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。上述(b)中的OsFLO10的编码基因可通过将序列表中序列2所示的DNA序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子，和/或进行一个或几个碱基对的错义突变，和/或在其5′端和/或3′端连上表1所示的标签的编码序列得到。

编码上述淀粉合成相关蛋白的基因(OsFLO10)也属于本发明的保护范围。

所述基因OsFLO10可为如下1)或2)或3)或4)的DNA分子：