[发明专利]ER1-MAPK-DST分子模块及其在植物穗粒数改良中的应用

权利要求书

1.一种调节植物籽粒性状和细胞分裂素水平的方法，所述植物为水稻，所述方法包括：

调节植物中ER1的表达或活性；或调节植物中ER1-MAPK-DST信号通路；所述ER1的多肽的氨基酸序列如SEQ ID NO: 4所示；

所述调节植物籽粒性状和细胞分裂素水平选自：(a)下调ER1的表达或活性，从而增加植物的籽粒数，减小粒长，增加粒宽和提高细胞分裂素水平；或(b)下调ER1-MAPK-DST信号通路，从而增加植物的籽粒数，减小粒长，增加粒宽和提高细胞分裂素水平。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，下调ER1的表达或活性包括：在植物中敲除或沉默ER1的编码基因，或抑制ER1的活性。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法包括：以特异性干扰ER1的编码基因表达的干扰分子来沉默ER1，以CRISPR系统进行基因编辑从而敲除ER1的编码基因，以同源重组的方法敲除ER1编码基因，或在含有ER1的植物中将ER1进行功能丧失性突变。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的ER1功能丧失性突变为在ER1蛋白编码基因第140～141位之间被插入碱基。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述MAPK作用于DST的88位、103位、112位或274位苏氨酸，从而促进DST磷酸化。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，下调ER1-MAPK-DST信号通路包括：下调ER1的表达或活性，从而减弱MAPK的磷酸化、减弱DST磷酸化。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在减弱DST磷酸化后，还包括减弱CKX2的转录活性。

8.如权利要求1～7任一所述的方法，其特征在于，所述的ER1-MAPK-DST信号通路中，所述MAPK包括MKKK10-MKK4-MPK6级联信号通路。

9. 一种ER1或包含其的ER1-MAPK-DST信号通路的调节剂的用途，用于调节植物籽粒性状和细胞分裂素水平；所述植物为水稻；所述ER1的多肽的氨基酸序列如SEQ ID NO: 4所示；所述的调节剂为下调剂；

其中，所述的ER1下调剂用于增加植物的籽粒数，减小粒长，增加粒宽和提高细胞分裂素水平，所述ER1下调剂选自：敲除或沉默ER1的试剂或抑制ER1活性的试剂；

其中，所述的ER1-MAPK-DST信号通路的下调剂用于增加植物的籽粒数，减小粒长，增加粒宽和提高细胞分裂素水平，所述的ER1-MAPK-DST信号通路下调剂选自：所述ER1下调剂或MAPK磷酸化弱化剂。

10.如权利要求9所述的用途，其特征在于，所述的ER1下调剂包括：特异性干扰ER1的编码基因表达的干扰分子；或针对ER1的CRISPR基因编辑试剂、同源重组试剂或定点突变试剂，所述试剂将ER1进行功能丧失性突变。

11.如权利要求9～10任一所述的用途，其特征在于，所述的ER1-MAPK-DST信号通路中，所述MAPK包括MKKK10-MKK4-MPK6级联信号通路。

12.如权利要求9所述的用途，其特征在于，所述的ER1功能丧失性突变为在ER1蛋白编码基因第140～141位之间被插入碱基。