[发明专利]一种水稻基因OsPGSIP1及其应用

说明书

本发明提供了一种水稻基因OsPGSIP1，其具体有SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列或包括SEQ ID NO.2所示的编码序列；或表达为SEQ ID NO.4所示的氨基酸序列。本发明克服已有技术的不足，将水稻OsPGSIP1基因在水稻珍汕97B中超表达，转基因植株OsPGSIP1表达量上升，千粒重和苗期生物量纤维素和半纤维素含量升高；将珍汕97B中OsPGSIP1基因抑制，转基因植株OsPGSIP1表达量下降，叶片叶绿素及氮素含量增加；将来源于野生稻ACC10的OsPGSIP1的等位基因导入到珍汕97B中可以显著地增加珍汕97B的苗期生物量、千粒重、纤维素、半纤维素含量及茎秆机械强度。

技术领域

本发明属于基因工程领域，具体涉及一种水稻基因OsPGSIP1及其应用。

背景技术

水稻是最重要的粮食作物之一。近年来，杂交稻和常规稻的产量潜力的提高极为有限，水稻育种进入了一个进展缓慢的所谓“平台”阶段。水稻产量的高低取决于库容量(单位面积颖花数×粒重)的大小、源(叶面积×净同化率)及流(光合产物向库的运转)的强弱。因此，提高光合效率，打破产量“平台”，进一步提高水稻单产仍是粮食生产安全的基本要求。

叶绿素是植物参与光合作用的重要色素和物质载体，它是捕获光能并驱动电子转移到反应中心。在一定范围内，提高水稻叶片中叶绿素含量可以提高光合速率，提高作物产量。叶绿素生物合成、叶绿体发育、膜蛋白的转运以及叶绿素的降解等出现问题均可能导致叶绿素含量产生变化。目前，在水稻中已经克隆的叶绿素相关基因，如叶绿素合成过程的YGL2、CHLH、CHLD、CHLI、YGL8、YGL1，降解过程的NYC1、SGR、PaO，调控过程的RLS3、PSDL28、ES1，甚至参与糖代谢的一些基因，如OsBE1，OsAld-Y，都可以影响叶绿素含量。但这些已克隆的基因均来自叶色突变体。由于突变体的长势等综合表现较差，其直接利用于生产育种较为困难。

目前，倒伏是水稻高产稳产的重要限制因素之一。据报道，倒伏可导致10％-30％的减产，甚至绝收，同时增加收割成本。茎秆抗倒性与植物的细胞壁成分及排列特点等特征密切相关。另外，在高产目标的驱动下，氮肥容易过量施用，不仅导致环境污染、生产效益低下，而且使得水稻茎秆脆弱易折或倒伏。提高水稻的纤维素、半纤维素含量，增加茎秆的机械强度，是改良水稻的抗倒伏性的一条可行的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种水稻基因OsPGSIP1，所述水稻基因OsPGSIP1为SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列。

优选地，本发明水稻基因OsPGSIP1包括SEQ ID NO.2所示的编码序列。

优选地，本发明水稻基因OsPGSIP1表达为SEQ ID NO.4所示的氨基酸序列。

本发明的另一目的为提供一种水稻基因OsPGSIP1表达载体，所述表达载体包括SEQ ID NO.2所示的水稻基因OsPGSIP1编码序列与表达载体；优选地，本发明所述的水稻基因OsPGSIP1表达载体中，所述表达载体为pC1301S。

本发明的另一目的为提供一种水稻基因OsPGSIP1抑制表达载体，所述抑制表达载体包括SEQ ID NO.3所示的核苷酸序列与抑制载体。

本发明的又一方面为提供上述水稻基因OsPGSIP1在水稻的半纤维素，纤维素含量改良中的应用。

本发明的又一方面为提供上述水稻基因OsPGSIP1增加水稻的千粒重及苗期生物量的应用。

本发明的又一方面为提供上述水稻基因OsPGSIP1在水稻叶片的叶绿素及氮含量改良中的应用。

本发明的再一方面为提供上述水稻基因OsPGSIP1在水稻细胞壁成分、茎秆机械强度及千粒重改良中的应用。