[发明专利]小麦籽粒大小性状相关基因TaSRK、其编码蛋白及应用

说明书

本发明涉及一种小麦籽粒大小性状相关基因TaSRK、其编码蛋白及应用，旨在获得更加丰富的小麦籽粒大小性状相关基因，提供更多样化的小麦育种手段。本发明首次公开、并确认一种小麦籽粒大小性状相关基因TaSRK，及其编码蛋白TaSRK；并设计、构建了对应的扩增引物对、基因表达载体和重组菌。本发明性状基因能够应用于植物育种。有助于揭示小麦籽粒大小的分子遗传机制，为小麦育种的应用实践打下基础。

技术领域

本发明涉及分子生物学技术领域，具体涉及一种小麦籽粒大小性状相关基因 TaSRK、其编码蛋白及应用。

背景技术

小麦是我国重要的粮食作物之一，它为人类提供50%的食物能量。基于此，提高小麦单产和总产对我国经济发展及粮食安全具有着重要的意义；同时提高单产及总产也是我国小麦育种家长期追求的重要目标之一。

目前，小麦的籽粒大小相关基因主要是通过从模式作物水稻同源克隆的方式，克隆后进一部验证是否具有功能特征。水稻作为模式作物之一，对于籽粒大小相关的研究取得了较大的进展。主要通过数量遗传学和图位克隆的方法分离与籽粒大小、粒重有关的基因。

关于此类研究机制主要涉及以下几种途径：通过由泛素介导的蛋白酶体（ GW2and GW5/ qSW5）降解、G蛋白信号途径（ GS3和 DEP1）、转录调控相关途径（ GS2）、植物激素（ TGW6、 CKX2、 GS6和 Gnp4/LAX2）四个途径，还有其它未知途径（ GS5和 GW8）。而小麦拥有庞大、复杂的基因组。根据基因的同线性和共线性，比较基因组学为不同谷类作物之间克隆序列保守基因提供了可能。

通过同源克隆的方法从普通小麦中分离出一些与籽粒大小相关的基因。例如，编码普通小麦蔗糖合成酶2（ TaSus2）的基因、编码假定细胞分裂素氧化酶的基因（ TaCKX2.1和 TaCKX2.2）、细胞壁蔗糖转化酶基因 TaCwi-A1等被成功克隆出来，并进行了染色体定位。控制小麦粒宽与粒重的 TaGW2和 TaGW7基因也被同源克隆分离出来，它们负调控小麦粒宽和千粒重。 TaDA1基因（DA1- RELATED 1）作为小麦籽粒大小的负调控因子与 TaGW2相互作用影响小麦籽粒重量，具有加性遗传效应。同源克隆小麦籽粒大小相关基因 TaGS5-A1也被证实与籽粒大小、千粒重和株高等有关联，并挖掘了能使籽粒增大的优良基因型 TaGS5-A1b或 TaGS5-3A-T，可应用于小麦高产育种中。