[发明专利]一种水稻穗长调控基因及其分子标记和应用

说明书

本发明公开了一种水稻穗长调控基因及其分子标记和应用，所述的调控基因为LOC_Os06g06490，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，CDS序列如SEQ ID NO.2所示，所述调控蛋白其氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示，分子标记为RM19402和Chr06MM0327。本发明基因LOC_Os06g06490是控制水稻穗长的基因，伴随有穗粒数增多，结实率提高，穗粒密度增大，株高略有增高，但有效穗略有减少，粒重略有减小，最终产量略有增加。该基因的进一步研究对于水稻产量与品质的分子机制研究有一定的作用。

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域，具体涉及一种水稻穗长调控基因及其分子标记和应用。

背景技术

水稻是重要的粮食作物，水稻穗长是与穗粒数、穗粒密度及因其充实相关的稻米品质和产量密切相关的重要农艺性状。我国水稻超高产育种研究始于80年代中期，对超高产水稻育种理想株型的研究，众学者们也提出了一系列的模型，有库西的“少分蘖、大穗模式”，黄耀祥的“半矮秆丛生快长模式”，杨守仁的“巨型稻型”，周开达的“重穗型”，袁隆平的“绵里藏针型”等等，这些模型基本上都是从株型、穗型的相关结构上进行设计的。半个多世纪以来，粳稻的短直立穗型育种，为我国北方的粮食增产起到了重要的作用。然而，水稻的穗型是具有生态选择性的，适合于北方干燥气温低的短而密穗型的水稻在南方会由于高温高湿会大大增加稻曲病的发生。在长江中下游稻区，籼稻特别是“北粳南移”的粳稻，适当长而弯穗型的水稻更有利于稻米品质的提高、病虫害的减少和产量的提升。因而穗型育种对提高稻米品质和产量具有重要的意义。

Gramene网站上报道过穗长QTL共有260次，除去报道重复的还共有207次。申请人在前期的研究工作中，通过筛选染色体单片段代换系(SSSLs)(Liu et al,.2015)，从51份SSSLs中筛选了几份带穗长QTL的材料，通过3季对穗长QTL的检测和F₂群体的连锁分析，在第6号染色体的RM190附近(Wax的连锁标记)约1.65Mb的范围，重复鉴定和定位到了一个穗长QTL-qPL6，效应非常大，主效QTL很稳定。通过进一步研究将目标基因定在Os06g0155000-Os06g0160500的232.3kb范围，包括28个候选基因，其中的7个基因在穗部表达量比在其他组织表达量高很多(数据rap.dp网站)，对候选基因进行了5cm穗长的基因表达、测序分析与基因编辑功能验证，确定本申请的基因LOC_Os06g06490为控制穗长目的基因。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水稻穗长调控基因LOC_Os06g06490、蛋白、分子标记及其在辅助选择育种中的应用。

本发明具体通过以下技术方案实现：

一种水稻穗长调控基因LOC_Os06g06490，所述的调控基因LOC_Os06g06490的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

本发明还提供了所述调控基因LOC_Os06g06490的编码区的核苷酸序列(CDS区)如SEQ ID NO.2所示。

同时提供了所述调控基因LOC_Os06g06490的表达引物S50-490R和S50-490F：

S50-490R：GCGGATTACGAGCAGGTGAT；

S50-490F：GTTTTTGGCTTTTGAGTTCC(130bp跨外显子)。

在本发明的另一方面，提供了一种水稻穗长调控蛋白，所述调控蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示。

所述的调控蛋白的编码基因核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

在本发明的另一方面，将本发明的调控基因LOC_Os06g06490进行敲除，其敲除基因植株表现为穗长长度回复，说明本发明的调控基因LOC_Os06g06490是水稻穗长杂优调控功能基因。