[发明专利]一种提高水稻远缘杂交后代育性的方法与所用蛋白质

说明书

本发明公开了一种提高水稻远缘杂交后代育性的方法与所用蛋白质。本发明公开的提高水稻远缘杂交后代育性的方法包括：降低受体水稻中ESA1的含量，或抑制受体水稻中ESA1的活性，得到与受体水稻相比育性增强的目的水稻，实现水稻育性的增强；受体水稻为水稻远缘杂交后代；ESA1为序列表中序列1所示的蛋白质。实验证明，抑制本发明中EAS1编码基因的表达后，可提高水稻远缘杂交后代的结实率，提高水稻远缘杂交后代的育性，克服野生稻与栽培稻远缘杂交障碍，对于有效利用野生稻优良基因改良栽培稻具有重要意义。

技术领域

本发明涉及生物技术领域中，一种提高水稻远缘杂交后代育性的方法与所用蛋白质。

背景技术

水稻是世界上最重要的粮食作物之一，占世界50％比例的人口以稻米为主食。提高水稻单产是保障世界粮食安全的有力措施之一。水稻品种间狭窄的遗传多样性已成为制约水稻产量潜力进一步提高的瓶颈。野生稻是一个重要的有利基因库，携带抗病虫、抗逆、高产优质基因，通过远缘杂交利用野生稻的有利基因，是提升水稻育种水平的有效途径。然而，由于野生稻与栽培稻杂种及杂种后代存在不育或半不育现象，限制了野生稻优良基因的有效利用。

目前，有关水稻育性研究多集中于雄性不育，雌性不育研究较少，只有少数雌性不育相关基因通过图位克隆方法被鉴定出来，如：发生在亚种间杂种雌性不育基因S5、S7、hsa1，非洲栽培稻和亚洲栽培稻种间杂种雌性不育基因S1及通过突变体鉴定出的PTB基因。通过普通野生稻与亚洲栽培稻构建的渗入系鉴定出杂种弱势基因Hwi1和Hwi2，但还未见从普通野生稻和亚洲栽培稻杂种后代中分离出雌性不育基因的报导。

云南元江普通野生稻属于AA基因组。是我国迄今发现的海拔最高(780米)且隔离较好的普通野生稻，因气候生态环境独特，使它在中国栽培稻的起源演化研究上具有重要的地位。元江野生稻与籼稻杂种F₁的育性为54.53％，说明元江野生稻与亚洲栽培稻之间存在杂种不育。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提高水稻远缘杂交后代的育性。

为解决上述技术问题本发明首先提供了一种来源于元江野生稻的蛋白质(名称为ESA1)，ESA1为如下A1)、A2)或A3)：

A1)氨基酸序列是序列1的蛋白质；

A2)将序列表中序列1所示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/或添加且具有相同功能的蛋白质；

A3)在A1)或A2)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质。

为了使A1)中的蛋白质便于纯化，可在由序列表中序列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下表所示的标签。

表：标签的序列

上述A2)中的ESA1蛋白质，为与序列1所示蛋白质的氨基酸序列具有75％或75％以上同一性且具有相同功能的蛋白质。所述具有75％或75％以上同一性为具有75％、具有80％、具有85％、具有90％、具有95％、具有96％、具有97％、具有98％或具有99％的同一性。

上述A2)中的ESA1蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。

上述A2)中的ESA1蛋白质的编码基因可通过将序列3的第83-1903位所示的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′端连上上表所示的标签的编码序列得到。其中，序列3的第83-1903位所示的DNA分子编码序列1所示的ESA1蛋白质。

本发明还提供了与ESA1相关的生物材料，所述生物材料为下述B1)至B9)中的任一种：