[发明专利]水稻铜低积累突变体lc1的突变基因OsCOPT7及其应用

说明书

本发明公开了一种水稻铜低积累突变体lc1的突变基因OsCOPT7及其应用。水稻铜低积累突变体lc1的突变基因OsCOPT7，野生OsCOPT7基因的编码区发生碱基突变，即ATG下游第344个碱基由G突变为A，即编码区第115个密码子由GGG变为GAG，致使蛋白序列中第115位氨基酸由甘氨酸（Gly/G）突变为谷氨酸（Glu/E）。所述的突变基因OsCOPT7的编码核苷酸序列如SEQ ID No.1所示，编码氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。突变体lc1的水稻籽粒中铜含量显著低于野生型水稻籽粒的铜含量。所述突变体的应用，包括转基因、杂交、回交或无性繁殖中的一种或者多种；所述的突变基因OsCOPT7的应用，使水稻包含所述的突变基因OsCOPT7，或使水稻包含所述的突变基因OsCOPT7的编码氨基酸。

技术领域

本发明属于作物遗传育种领域，具体涉及了一种水稻铜低积累突变体lc1的突变基因OsCOPT7及其应用。

背景技术

铜（Copper，Cu）是我国耕地土壤重金属污染主要元素之一。许多研究表明，铜过量积累抑制植株的生长，并影响相关生理过程。另外，铜作为辅酶因子参与多种生化反应过程，在人体内以铜蓝蛋白和铜酶的形式存在，是生命健康所必须的微量元素。而适量的铜摄入是对居民身体健康至关重要。稻米是我国居民主要粮食，培育适用于铜污染土壤的铜低积累水稻品种意义重大。由于水稻不同品种间的铜积累能力差异明显，通过选择籽粒中铜低积累的水稻品种种植，是一种经济有效的途径。

水稻籽粒中铜含量受根系对铜的吸收、转运和再分配过程的影响，且这一过程受遗传控制。近些年，一些参与水稻铜吸收、转运和韧皮部转运的基因和转运蛋白已陆续被发现。铜元素进入植物根系后，主要由重金属ATP酶（P_1B-ATPase，HMA）家族转运蛋白参与其转运过程，在水稻中对应为转运蛋白OsHMA4-9。另外铁转运蛋白OsYSL1和OsYSL3、锌转运蛋白OsZIP2和OsZIP4等基因可能也参与植物对铜的转运过程。而定位于韧皮部的OsYSL16，可通过转运Cu-NA参与铜的再分配过程。CTR类高亲和铜转运蛋白（COPT）是与水稻根系对铜的吸收过程的主要参与者，然而目前少有水稻COPT家族基因及蛋白功能的研究被报道，也没有通过针对OsCOPT家族成员基因突变而获得籽粒中铜低积累的突变体。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供水稻铜低积累突变体lc1的突变基因OsCOPT7及其应用。

一种水稻铜低积累突变体lc1的突变基因OsCOPT7，野生OsCOPT7基因的编码区发生碱基突变，即ATG下游第344个碱基由G突变为A，对应为编码区第115个密码子由GGG变为GAG，编码核苷酸序列如SEQ ID No.1所示；所述的水稻铜低积累突变体lc1的籽粒中铜积累量显著降低至野生型的20%以下。

所述的水稻籽粒低铜积累突变体lc1的突变基因OsCOPT7，所述的突变基因OsCOPT7的编码氨基酸序列如SEQ ID No.2所示，野生型OsCOPT7蛋白序列中第115位氨基酸由甘氨酸突变为谷氨酸。