[发明专利]一种水稻分蘖角度调控基因及其编码的蛋白和应用

说明书

本发明提供了一种水稻分蘖角度调控基因及其编码的蛋白和应用，属于基因工程技术领域，所述水稻分蘖角度调控基因的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。本发明提供的基因能够调控水稻分蘖角度，将水稻中的该基因敲除后，实现调控水稻分蘖角度。

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，尤其涉及一种水稻分蘖角度调控基因及其编码的蛋白和应用。

背景技术

水稻是我国第一大口粮作物，水稻品种的产量一直是育种家关注的重点问题。通过改良水稻株型，培育具有理想株型的新品种是提高水稻单产的重要途径。其中，分蘖角度指初级分蘖茎与主茎之间的夹角，是水稻株型的重要构成因素之一。分蘖角度直接决定水稻的种植密度，影响光合作用效率、抗倒伏能力以及病虫害发生情况，最终影响水稻的产量和收获指数。发掘分蘖角度调控基因，可以精准高效的改良水稻的分蘖角度，提高水稻群体的光合效率，最终获得理想的产量。

发掘分蘖角度明显变化的突变体是研究水稻分蘖角的重要途径。水稻散生突变体lazy和紧凑型突变体Er分别于1938年和1968年被报道。国内外众多学者针对lazy相关突变体的表型特征和分子机理开展了大量的研究，发现lazy突变体的分蘖角度和叶夹角都明显增大，并成功克隆了位于第11染色体的LAZY1基因。LAZY基因属于植物特有的基因，玉米中的同源基因ZmLA1突变导致茎秆匍匐；在细胞间的生长素运输过程中，PIN家族输出载体扮演着关键作用，在水稻中过量表达OsPIN2基因能够抑制LAZY1基因的表达水平，增强生长素的极性运输。与lazy突变体相似，水稻散生突变体lpa1表现出分蘖角度和叶夹角增大，同时茎秆的重力反应下降，但LPA1主要通过调节淀粉体沿重力方向的沉降速度影响重力反应。与LPA1的功能不同，另外一个C2H2型锌指蛋白PROG1的突变导致了野生稻匍匐生长向栽培稻直立生长习性的转变。

分蘖角度在不同水稻品种间差异明显，大部分籼稻的分蘖角度都大于粳稻。利用籼粳交遗传群体，大量控制分蘖角度的QTL被定位，QTL几乎分布于水稻的每一条染色体上。其中，qTA-9在各种不同的群体中均被检测到，且效应值最大。在此基础上，Yu和Komori等先后克隆了TAC1基因。与籼稻相比，粳稻中的TAC1基因位于3’UTR区域的内含子剪切位点发生突变，导致其表达量下调，从而赋予粳稻直立生长的特性。除TAC1以外，He等精细定位了分蘖角度基因qTAC8并预测了候选基因。Dong等利用全基因组关联分析(GWAS)，共鉴定了TAC1等30个控制水稻分蘖角度的QTL，并克隆了另一个主效QTL(TAC3)。现有技术中还未有发现新的基因调控水稻的分蘖角度。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种水稻分蘖角度调控基因及其编码的蛋白和应用，本发明提供的基因能够调控水稻分蘖角度，将水稻中的该基因敲除后，实现调控水稻分蘖角度。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种水稻分蘖角度调控基因，所述水稻分蘖角度调控基因的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。

优选的，所述水稻分蘖角度调控基因的cDNA的核苷酸序列如SEQ ID No.2所示。

本发明还提供了上述技术方案所述的水稻分蘖角度调控基因编码的蛋白质，所述蛋白质的氨基酸序列如SEQ ID No.3所示。

本发明还提供了上述技术方案所述的水稻分蘖角度调控基因在调控水稻分蘖角度中的应用。

优选的，将水稻中的水稻分蘖角度调控基因敲除，实现调控水稻分蘖角度。

优选的，通过CRISPR-Cas9技术敲除水稻分蘖角度调控基因。

优选的，通过靶位点敲除水稻分蘖角度调控基因，所述靶位点的核苷酸序列如SEQID No.4和SEQ ID No.5所示。

本发明还提供了上述技术方案所述的蛋白质在调控水稻分蘖角度中的应用。