[发明专利]水稻种子休眠性调控基因OsAnn3及其编码的蛋白和应用

说明书

本发明公开了一种水稻种子休眠性调控基因编码的蛋白，该蛋白具有SEQ ID No.2所示的氨基酸序列，或者该蛋白具有将SEQ ID No.2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代、缺失或添加后但功能不变的氨基酸序列。本发明还公开了水稻种子休眠性调控基因OsAnn3。本发明还提供了一种提高水稻种子休眠性的方法和调控基因OsAnn3及其编码蛋白在提高植物种子休眠性中的应用。本发明利用调控基因OsAnn3及其编码蛋白参与水稻种子休眠调控的特点及CRISPR/Cas9基因编码的功能，使得水稻中的调控基因OsAnn3活性降低或者失活，从而获得种子休眠性得到提高的水稻株系，有利于防止水稻收获前穗发芽。

技术领域

本发明涉及一种水稻种子休眠性调控基因OsAnn3及其编码的蛋白和应用。

背景技术

种子休眠是植物生长发育中的自然现象，是避免种子在不适宜环境下萌发的一种生理机能。种子休眠受外部环境(光，温度，湿度)、内部因素(如激素GA，ABA等)以及种子结构(种皮，胚效应)等多因素影响。

生产中，重要禾谷类作物(如水稻、小麦、大麦和玉米等)在种子成熟期如遇高温高湿时容易引发穗发芽，严重影响作物的产量和品质。不同年份穗发芽对水稻生产造成不同程度的危害，据资料统计，我国水稻生产每年因穗发芽造成的损失率达5％以上，某些年份严重时甚至达50％。因此，研究解决水稻穗发芽抗性问题对促进水稻生产、确保我国的粮食安全有重大意义。

水稻的穗发芽抗性与种子休眠性密切相关。研究水稻品种的次生休眠特性，发掘出休眠性弱的品种，可以有利于防止自生苗；选择休眠性强的品种，则有利于防止收获前穗发芽。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水稻种子休眠性调控基因编码的蛋白及其应用。

本发明提供了一种水稻种子休眠性调控基因编码的蛋白，该蛋白具有SEQ IDNo.2所示的氨基酸序列，或者该蛋白具有将SEQ ID No.2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代、缺失或添加后但功能不变的氨基酸序列。

在一个实施方案中，该蛋白具有SEQ ID No.2所示的氨基酸序列。

本发明还提供了一种水稻种子休眠性调控基因OsAnn3，该调控基因OsAnn3具有SEQ ID No.1所示的核苷酸序列，或者该调控基因OsAnn3具有编码SEQ ID No.2所示的氨基酸序列的核苷酸序列。

在一个实施方案中，该调控基因OsAnn3具有SEQ ID No.1所示的核苷酸序列。

另一方面，本发明还提供了一种提高水稻种子休眠性的方法，该方法包括通过CRISPR/Cas9基因编辑系统干扰或敲除上述调控基因OsAnn3，降低或破坏所述调控基因OsAnn3的生物学功能，获得水稻OsAnn3突变体。

在一个实施方案中，上述方法还包括构建种子休眠性调控基因OsAnn3的编辑载体并导入水稻细胞中，筛选后代，获得种子休眠性得到提高的水稻株系。

在一个实施方案中，上述方法包括以下步骤：

1)所述调控基因OsAnn3的编辑载体构建:参照CRISPR/Cas9基因编辑技术，选定靶标序列，构建编辑载体；

2)采用农杆菌介导的遗传转化方法将所述调控基因OsAnn3的编辑载体转入水稻中；

3)培养和筛选所述调控基因OsAnn3基因敲除成功的水稻OsAnn3突变体，繁殖所述水稻OsAnn3突变体的水稻突变体。

另一方面，本发明还提供了上述蛋白和上述调控基因OsAnn3在提高植物种子休眠性中的应用。

在一个实施方案中，上述植物为水稻。