[发明专利]水稻OsRacD基因在提高水稻穗长中的应用

说明书

本发明公开了水稻OsRacD基因在提高水稻穗长中的应用，属于农业和分子生物学技术领域。本发明的技术方案要点为：水稻OsRacD基因在提高水稻穗长中的应用，该水稻OsRacD基因的核苷序列如SEQ ID NO:1所示，首先构建水稻OsRacD基因的RNA干扰植物表达载体，通过农杆菌介导的方法转化至水稻愈伤组织，诱导分化为再生水稻植株，然后经逐代筛选直至获得T2代OsRacD基因RNA干扰转基因水稻。本发明通过构建OsRacD基因的RNA干扰植物载体，采用农杆菌介导的方法转化水稻愈伤组织，获得T2代OsRacD基因RNA干扰转基因水稻，农艺学统计结果显示：与对照相比，转基因水稻的穗长提高了7.22%‑7.51%，差异达到了显著水平。

技术领域

本发明属于农业和分子生物学技术领域，具体涉及水稻OsRacD基因在提高水稻穗长中的应用。

背景技术

水稻（Oryza sativa L.）是一种重要的粮食作物，养活了全球一半以上的人口。我国是水稻生产和消费大国，因此水稻对我国乃至世界的粮食的生产和安全起着至关重要的作用^[1]。水稻的生长发育以及生理调控过程又影响着最终的产量和品质，所以利用基因工程技术对水稻进行科技育种，以达到加强水稻品质、提高产量的研究已经成为提高水稻生产水平的有效途径^[2]。

水稻产量的构成与水稻各种穗部性状有着密切的关系^[3]，穗长是水稻穗部性状的一个重要组成部分^[4]。目前，大量研究表明水稻穗长为多基因控制的数量性状^[5]。近年来，关于穗长的QTL定位分析已有许多报道。潘英华等^[6]通过日本晴B0801的F2群体定位了4个穗长QTLs^[6]，其中qPL9-1为主效QTL。Zhang等^[7]鉴定了两个QTL，分别命名为qPL6和qPL8，发现它们对穗长性状具有加性效应。刘颖等^[8]鉴定了5个控制穗长QTL（qPL1-1、qPL1-2、qPL6-1、qPL6-2、qPL6-3）。虽然已经有较多报道对控制水稻穗长的QTL进行了研究，但有关控制穗长的主效基因的克隆及通过基因工程技术改善穗长的报道却非常有限。

植物的发育是一个复杂多样、精细调控的过程，并在这个过程中受到众多基因共同的调控。植物Rop（Rho of plant）作为信号通路中重要的“分子开关”控制着胞外信号的传递，涉及多种植物细胞应答，包括花粉管和根尖的极性生长^[9,10]等。此前在水稻中已经发现7种Rop基因，分别被命名为OsRac1-OsRac7。OsRacD（OsRac5）是从水稻幼穗中分离得到的 ^[11]，已有的研究显示，OsRacD基因可能与水稻育性的调控有关^[12]，但是该基因与穗长的联系尚未有报道。

参考文献：

[1]赵凌，赵春芳，周丽慧. 我国水稻生产概况分析[J]. 农业科学与技术，2016,17 (1):78-80。

[2] 李韬, 李长成, 孙发宇,等. 2016年作物科学热点回眸[J]. 科技导报,2017, 35(1):78-85。