[发明专利]一种籽粒发育相关蛋白TaGSR1及其在小麦株型育种中的应用

说明书

本发明公开了一种籽粒发育相关蛋白TaGSR1或其编码基因在小麦株型育种中的应用；其中所述籽粒发育相关蛋白TaGSR1的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，其编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示；所述小麦株型育种中的应用指调控小麦株高的应用或是调控小麦叶片夹角的应用。本发明明确了小麦TaGSR1基因与小麦株高和叶夹角的关系，并验证了TaGSR1的高表达可以降低小麦的株高降低和减小叶片的夹角。本发明利用基因工程技术实现了小麦理想株型的快速育种，为提高小麦抗倒伏能力和合理密植，提供了一种切实可行的方法，具有重要的育种应用价值和广阔的市场应用前景。

技术领域

本发明涉及一种籽粒发育相关蛋白及其应用，尤其涉及一种籽粒发育相关蛋白TaGSR1或其编码基因在小麦株型育种中的应用；属于植物基因工程及分子育种技术领域。

背景技术

小麦是世界第二大粮食作物，为人类提供20％的碳水化合物和23％的蛋白质。人类的食品安全问题面临着耕地面积的减少、全球气候变暖、人口持续增长以及环境污染加剧等问题，如何在有限的资源条件下提高小麦产量对粮食安全具有重要意义。小麦的“绿色革命”降低了小麦的株高，增加了小麦的抗倒伏能力，极大的增加了小麦的产量，也证明了作物的理想株型对产量的重要性。

油菜素内酯(BR)作为植物第六大植物激素，在细胞伸长与分裂、叶片衰老、植物形态建成、植物抗逆等过程中起着非常重要的作用。由于BR在植物生长和发育的过程中的广泛作用，其在农业生产上的应用也越来越受到重视。BRI1(Brassinosteroid-insensitive1)作为定位于细胞膜的BR受体，结合BR后，与共受体BAK1(BRI1-associated receptor)相互磷酸化，起始下游信号转导，进而磷酸化BSK/CDG1激酶，磷酸化的BSK/CDG1进一步通过磷酸化而激活下游的BSU1(BRI1-suppressor 1)，BSU1作为一个磷酸酶，通过去磷酸化BIN2(Brassinosteroid-insensitive 2)而使BIN2这个BR信号通路中的负调控因子失活，进而调控下游基因的表达。

申请人研究发现TaGSR1(Grain Size Regulator 1of Triticum aestivum L.)是BR信号下游的转录因子，具有调控小麦籽粒大小的功能，同时对小麦叶片夹角、株高等株型具有重要的调控作用。该调控功能为研究BR在小麦中生长发育及产量育种提供了非常重要的信息。经检索，有关小麦TaGSR1基因的编码序列及其编码的籽粒发育相关蛋白TaGSR1，以及蛋白TaGSR1在调控小麦株型育种中的应用未见报道。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明要解决的问题是提供一种籽粒发育相关蛋白TaGSR1或其编码基因在小麦株型育种中的应用。

本发明所述的籽粒发育相关蛋白，其特征在于：所述蛋白命名为蛋白TaGSR1，来源于普通小麦，该蛋白为如下1)或2)所描述的蛋白：

1)由序列表中SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列组成的蛋白；

2)将序列表中SEQ ID NO.1所示氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的替代和/或缺失和/或增加且与籽粒发育相关的由SEQ ID NO.1衍生的蛋白。

进一步优选的实施方式是：所述蛋白TaGSR1的氨基酸序列由203个氨基酸组成，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。

本发明公开了一种上述籽粒发育相关蛋白TaGSR1的编码基因，其特征在于：所述编码基因的核酸序列为如下a)或b)或c)的核苷酸序列：

a)在序列表中SEQ ID NO.2所示的脱氧核糖核苷酸序列；