[发明专利]水稻穗型调控基因SDP1及其应用

说明书

本发明涉及植物基因工程领域，具体而言，涉及一种水稻穗型调控基因SDP1及其应用。本发明采用图位克隆结合T‑DNA标签的方法克隆得到调控水稻穗发育的基因SDP1，其具有如SEQ ID NO：1所示的DNA序列；并通过突变体表型分析及过量表达分析证明了SDP1基因在调控水稻穗型的重要作用。SDP1基因的克隆不仅丰富了水稻穗型调控的分子机理研究，在也为水稻穗型遗传改良提供了新的基因资源，为水稻分子设计育种提供了新的种质资源。在水稻中过量表达SDP1可以培育直立密穗水稻品种，为拓宽现有的直立穗型品种的遗传基础提供了新的思路和途径。

技术领域

本发明涉及植物基因工程领域，具体而言，涉及一种水稻穗型调控基因SDP1及其应用。

背景技术

水稻是我国乃至世界上的重要粮食作物，全世界超过一半人口以稻米为主食，水稻生产在我国的粮食安全中占有极为重要的地位，穗型直接影响水稻最终产量，是水稻育种最受关注的性状之一。水稻的穗长和着粒密度是影响产量的重要因素，因此，阐明穗发育的遗传基础和分子调控机理有助于改良水稻的穗型和产量。穗型直接影响水稻最终产量，是水稻育种最受关注的性状之一，水稻穗型主要由初级和次级枝梗的形态、数量和长度决定，对水稻穗型的研究很大程度集中于对穗分枝(panicle branching)的数量和状态的研究。综观世界范围内水稻产量不断增加的过程，从第一次“绿色革命”——矮化育种到上世纪90年代初日本、国际水稻研究所(IRRI)、中国相继开展的“新株型”育种(超级稻育种)、北方粳稻直立穗(DEP1基因)的育种应用，到近年来受广泛关注的理想株型基因-IPA1/SPL14的遗传应用，都与水稻株型和穗型的遗传改良密切相关。

随着水稻基因组测序计划的全面完成和功能基因组学的全面实施，为研究水稻穗型形成的分子机理提供了良好的基础。为实现在现有产量水平上实现单产水平的进一步突破，充分挖掘作物产量遗传潜力，对穗型形成的分子机理进行遗传解析具有重要的理论意义和应用价值。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本公开涵盖以下实施方案：

分离的核酸，其核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。

如上所述核酸表达得到的分离的蛋白质。

重组DNA构建体，包含可操作地连接到至少一个异源调控序列的如上所述的核酸。

宿主细胞，其含有如上所述的核酸，或如上所述的蛋白质，或被如上所述的重组DNA构建体所转化。

生产转基因稻的方法，包括将如上所述的重组DNA构建体引入稻属植物；

其中所述核酸在稻中的表达调节稻穗发育及穗型功能。

如上所述的方法产生的转基因稻属植物用于产生水稻繁殖材料的用途，其中繁殖材料适宜于有性繁殖、植物性繁殖或可再生的细胞的组织培养。

本发明sdp1突变体是从野生型水稻日本晴T-DNA插入突变体库中筛选到的，突变体穗轴和枝梗缩短,着粒密度变大，穗直立，命名为sdp1(short and dense panicle1)，遗传分析表明，该突变为不完全显性单基因遗传。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1中sdp1突变体的表型；图A和图B分别是野生型日本晴、杂合体和纯合突变体的株型和穗型，WT为野生型日本晴，WT/sdp1为突变杂合体，sdp1/sdp1为突变纯合体。