[发明专利]NF-YB9突变型基因及其蛋白和应用

说明书

本发明涉及植物基因工程技术领域，具体涉及水稻NF‑Y转录因子家族突变型基因NF‑YB9及其编码蛋白的功能和应用。本发明发现水稻基因NF‑YB9及其编码蛋白参与调控水稻籽粒发育，通过破坏NF‑YB9基因编码蛋白的生物学功能能够显著增加水稻籽粒长度。本发明利用CRISPR/Cas9技术实现了高效的NF‑YB9基因定点编辑，NF‑YB9功能缺失后，水稻籽粒长度显著增长。本发明提供的水稻NF‑Y转录因子家族基因NF‑YB9的新功能为植物育种提供了候选基因，在农业生产上具有十分重要的应用价值。

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域，具体涉及NF-YB9突变型基因及其蛋白和应用。

背景技术

水稻是目前国内外最主要的粮食作物，提高水稻产量是植物科学研究的主要目的。随着我国人口的持续增加，耕地面积和自然资源减少，以及环境的恶化，提高水稻产量和品质仍是保障我国粮食安全和社会稳定的重大需求。

粒重、每穗粒数和每株穗数是决定水稻产量的三个组成部分，其中粒重又由粒长、粒宽和粒厚度决定。粒长不仅作为重要的产量性状成为育种目标，它还影响稻谷整精米率、烹煮特性和适口性等品质和外观，成为品质育种中的主要选择指标之一。

与传统育种相比，分子育种具有选择效率高、育种周期短等优势，而开展分子育种的基础是重要目标性状基因的克隆和功能研究，准确了解了目标基因的生物学功能和遗传效应才能开展分子育种。因此，挖掘和利用水稻籽粒长度发育相关基因的研究，有助于产量、品质的育种工作，为开展水稻高产分子育种提供重要遗传信息和基因资源。

到目前，没有转录因子NF-YB9功能缺失相关研究和在水稻育种的应用的报道。

发明内容

发明目的：本发明提供的水稻NF-Y转录因子家族基因NF-YB9的新功能为植物育种提供了候选基因，在农业生产上具有十分重要的应用价值。本发明通过对CRISPR/Cas9技术创制的编辑NF-YB9(LOC_Os06g17480)的水稻农艺性状评价，发现该基因的编辑不影响水稻的营养生长，但是能够显著增加水稻粒长。本发明提供的基因及操作技术在提高作物产量方面具有明显的作用，具有很高的应用价值。

本发明所要解决的第一个技术问题是提供了NF-YB9突变型基因。

本发明还要解决的技术问题是提供了扩增所述的NF-YB9突变型基因的前导基因。

本发明还要解决的技术问题是提供了所述的NF-YB9突变型基因的突变型蛋白。

本发明还要解决的技术问题是提供了所述NF-YB9突变型基因的CRISPR/Cas9基因编辑载体。

本发明还要解决的技术问题是提供了所述的NF-YB9突变型基因、所述的突变型基因的前导基因、所述的突变型蛋白，所述的基因编辑载体在控制水稻粒型中的应用。

本发明最后要解决的技术问题是提供了基因改良的转基因水稻的获得方法以及鉴定所述基因改良的转基因水稻的方法。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：NF-YB9突变型基因，所述NF-YB9突变型基因在NF-YB9野生型基因的第14～17位核苷酸缺失；或第17～18位核苷酸缺失同时第20～45位核苷酸缺失；或第17～45位核苷酸缺失；或第14～17位核苷酸缺失以及第19位核苷酸缺失同时第43～49位核苷酸缺失。

其中，所述NF-YB9突变型基因其核苷酸序列如序列表中SEQ ID NO：1或SEQ IDNO：2或SEQ ID NO：3或SEQ ID NO：4所示。

本发明内容还包括扩增所述的NF-YB9突变型基因的前导基因，其碱基序列包括如序列表中SEQ ID NO：9和SEQ ID NO：10所示。

本发明内容还包括含有所述的NF-YB9突变型基因的突变型蛋白。