[发明专利]一种水稻MIT2基因及其编码蛋白与应用

说明书

本发明提供一种水稻MIT2基因及其编码的蛋白，其编码区序列如SEQ ID No.2所示，其编码蛋白序列如SEQ ID No.3所示。该基因在多个组织中表达。实验证明MIT2具有抑制水稻分蘖的功能，使水稻植株变高。本发明还提供了MIT2基因的突变基因及其等位突变体mit2‑1，它们使水稻表现为株高变矮、分蘖中度增多，枝梗数变少，育性降低，籽粒变小，颖壳开口。本发明提供的水稻MIT2基因及其突变体在水稻种质资源的遗传改良育种中作用重大，有望对水稻株型的形成、分蘖数进行调控，进而对株型或分蘖数定向设计以提高水稻生产力。

技术领域

本发明属于基因工程领域，具体地说，涉及一种水稻MIT2基因、其编码的蛋白及其在抑制水稻分枝中的应用。

背景技术

水稻(Oryza sativa)属于禾本科稻属，是最重要的粮食作物之一。水稻分蘖是一个非常重要的农艺性状，一个有效分蘖对应一个穗。分蘖是决定水稻产量的关键因素。水稻分蘖不仅是水稻产量相关的重要因素，也是在生物讨论中与植物株型相关的核心主题。与分蘖相关的一些基因和Quantitative Traits Location (QTL)已经被定位出来。因此，进一步挖掘水稻分蘖调控基因，阐明分蘖机制，对于水稻株型塑造，提高水稻产量意义重大。

水稻分蘖的形成过程分为两个步骤，即分蘖芽的形成和分蘖芽的伸长。水稻每片叶的叶腋里能形成一个分蘖芽（也称腋芽、侧芽），通常只有位于茎秆基部不伸长节间上的腋芽才可以进行伸长形成分蘖，而位于茎杆上部伸长节间上的腋芽一般不能伸长，而是处于休眠状态。因此，水稻的分蘖数量不仅取决于形成分蘖芽的数目，更取决于能够伸长的分蘖芽的数目。水稻分蘖的形成是一个复杂的生物学现象，受遗传因素、植物激素和外界环境等多种因素的共同调控。其中参与植物分枝调控的激素主要包括生长素、细胞分裂素、独脚金内酯及其衍生物，这些激素协同作用，共同调控植物的分枝发育。外界环境条件包括光照、温度、水分、栽培密度、插秧深度以及植株的营养状况也会影响水稻分蘖的分化和生长。

第一个被发现的调控水稻分蘖的关键基因是MOC1,MOC1属于GRAS家族，编码一个转录调控因子。在分蘖芽中表达，在腋生分生组织营养生长与生殖生长的不同阶段调控分蘖芽的起始和生长。水稻突变体moc1几乎完全丧失分蘖能力，只有1个主茎,没有分蘖出现,圆锥花序上的小穗也明显减少，说明MOC1在水稻分蘖和穗分枝上起到正调控的作用。水稻TB1基因是根据玉米的分支调控基因TEOSINTE BRANCHED 1 (TB1)的相似序列克隆出来的。