[发明专利]一种控制稻类籽粒长度和产量的基因HHC4及其应用

说明书

本发明提供了一种调控水稻籽粒长度和产量的基因HHC4，其核苷酸序列如SEQ NO.1所示。本发明还提供了水稻HHC4基因编码的蛋白质，其氨基酸序列如SEQ NO.2所示。本发明提供的HHC4蛋白具有正调控水稻粒长和产量的作用，能直接应用于生产实践，为水稻籽粒大小相关的基础研究以及高产育种实践利用提供新的、有用的基因资源。

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，具体涉及一种调控水稻籽粒长度和产量的基因HHC4及其编码蛋白和应用。

背景技术

水稻 ( Oryza sativa L.) 是中国的主粮作物，其产量的维持和提高在确保国家粮食安全方面，具有十分重要的战略意义。有效分蘖数、每穗粒数和粒重是水稻产量的构成性状。其中，水稻粒重由籽粒大小和灌浆决定，而籽粒大小又可以分解为籽粒长度（粒长）、宽度（粒宽）和厚度（粒厚）性状。近二十年来，运用遗传定位及现代分子生物学技术，分离水稻籽粒大小基因和探索其相关的分子调控机制，已成为植物科学研究的前沿和热点。同时，这些研究进展对育种实践中促进水稻籽粒产量和外观品质改良，具有重要的理论指导意义。

目前已经克隆了一些控制水稻籽粒大小和产量的基因，包括GW2、GW6a、GW6、GS2/GL2/GRF4、TGW3、GS5、GL3/GL3.1、TGW6、LGY3、GW8/SPL16、GW5/SW5、GLW7/SPL13等。然而，由于作物籽粒大小及产量调控的复杂性，以及目前的研究方法局限性，我们对这些性状的分子调控机制和基因网络的理解仍然很有限。因此，发掘并鉴定新的水稻籽粒大小基因资源，深入研究其分子调控机制，对于水稻高产分子育种具有十分重要的理论指导意义。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种调控水稻籽粒长度和产量的基因HHC4及其编码蛋白，该基因同时调控水稻籽粒长度和单株产量，为水稻高产分子育种实践提供新的基因资源。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种调控水稻籽粒大小和产量基因HHC4，其特征在于，所述核苷酸序列如序列表中SEQ NO.1所示。

编码上述基因HHC4的蛋白，其特征在于，所述氨基酸序列如序列表中SEQ NO.2所示。

含有权利要求1或权利要求2所述基因的生物材料，所述生物材料为核酸分子、重组表达载体、(宿主细胞)工程菌、转化植物细胞。

权利要求1或权利要求2所述的水稻籽粒长度和产量调控基因HHC4在调控水稻粒长和产量中的应用。

权利要求3所述生物材料在调控水稻粒长和产量中的应用。

根据权利要求4所述的应用，其特征在于：所述应用为创制粒长和产量均高于野生型的转基因水稻。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供的HHC4蛋白具有正调控水稻粒长和产量的作用，能直接应用与生产实践，为水稻粒型和产量相关的基础研究以及高产分子育种实践提供全新的基因资源。

附图说明

图1为HHC4基因过表达载体pCAMBIA2300-HHC4结构示意图。

图2为水稻籽粒长度和产量基因HHC4表达水平提高的过表达转基因HHC4（HHC4-ox）的水稻中HHC4转录水平；其中CK代表遗传转化受体亲本中花11（ZH11），HHC4-ox#2代表转入重组载体pCAMBIA2300-HHC4的过表达阳性植株；HHC4-ox#4代表转入重组载体pCAMBIA2300-HHC4的过表达阳性植株；HHC4-ox#2、HHC4-ox#4为不同的遗传转化事件。

图3为HHC4基因过表达转基因水稻植株外观形态图。

图4为HHC4基因过表达转基因水稻籽粒大小形态图。