[发明专利]调控水稻雌性发育的突变型基因及其编码的蛋白、应用以及引物

说明书

本发明公开了调控水稻雌性发育的突变型基因，分别为OsMLH1基因上的突变型基因Osmlh1‑1和突变型基因Osmlh1‑2，以及OsMLH3基因上的突变型基因Osmlh3‑1和突变型基因Osmlh3‑2。这几种突变类型的基因编码的蛋白在控制水稻雌性器官育性方面具有明显作用，其编辑的突变体Osmlh3和Osmlh1出现相似表型，结实率都下降到10％左右，可以利用上述突变型基因通过遗传工程的手段产生水稻雌性不育恢复系，用来生产杂交种子，开展轮回选择，在农业生产上具有十分重要的应用前景。本发明还公开了上述突变型基因所编码的蛋白、在调控水稻雌性发育中的应用，以及扩增上述基因的引物对。

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，具体涉及一种调控水稻雌性发育的突变型基因及其编码的蛋白和应用，以及扩增上述突变型基因的引物。

背景技术

错配修复(Mismatch Repair,MMR)是影响生物遗传变异的关键机制，主要负责DNA合成、遗传重组及损伤过程基因组单个及少数碱基缺失、插入及错配的修复，对维持DNA复制保真和基因组稳定性至关重要(崔海瑞等，2014)。目前错配修复系统的功能在拟南芥中有深入研究，但是水稻的MMR系统组成及其分子机制知之甚少。

在高等植物拟南芥中有10个错配修复的基因，分别是AtMSH1、AtMSH2、AtMSH3、AtMSH6、AtMSH7、AtMSH4、AtMSH5、AtPMS1、AtMLH1、AtMLH3。其中AtMLH3与AtMLH1结合形成二聚体，除了参与错配修复外，更重要的功能是促进减数分裂中的交换，维持减数分裂进程。两个拟南芥AtMLH3基因的插入突变体在营养生长阶段与野生型没有差异，但是突变体的结实率降低50％以上，原因是雄配子形成过程中霍利迪双结(dHj)可以形成，但AtMLH1和AtMLH3形成二聚体不能正确定位，使得染色体交叉减少了60％，并引起减数分裂前期I进程延迟25h(Jackson et al.,2006)。

前期通过正向遗传学，我们利用一份雌性不育的突变体fsv1(花粉育性基本正常，约85％的胚囊败育)，定位到突变基因OsMLH3(Os09g0551900)，其为拟南AtMLH3的同源基因，已申请基因专利“调控水稻雌性器官育性的基因及其编码蛋白和应用”(申请号CN201711195274.0)。目前水稻中报道的雌性不育基因很少，可以在育种上利用的更少。因此，开发新的雌性不育基因对水稻育种领域具有十分重要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种调控水稻雌性发育的新型突变型基因及其编码的蛋白和应用方法，并提供扩增上述突变型基因的引物。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种调控水稻雌性发育的OsMLH1突变型基因，具体为突变型基因Osmlh1-1或突变型基因Osmlh1-2，相比未突变的水稻OsMLH1基因全长CDS序列(其核苷酸序列如SEQ IDNO.1所示)，所述突变型基因Osmlh1-1在水稻OsMLH1基因全长CDS序列的第334位核苷酸处存在[G/-]1个碱基的缺失，所述突变型基因Osmlh1-2在水稻OsMLH1基因全长CDS序列的第325-334位核苷酸处存在[TTCAGAGGGG/-]10个碱基的缺失。优选的，所述突变型基因Osmlh1-1的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示，所述突变型基因Osmlh1-2的核苷酸序列如SEQID NO.4所示。

一种调控水稻雌性发育的蛋白，由上述OsMLH1突变型基因编码得到，所述突变型基因Osmlh1-1编码得到的Osmlh1-1蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.5所示，所述突变型基因Osmlh1-2编码得到的Osmlh1-2蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.6所示。