[发明专利]OsWRKY53基因在负向调控水稻分蘖形成中的应用

说明书

OsWRKY53基因在负向调控水稻分蘖形成中的应用。涉及植物基因工程领域，尤其涉及一种水稻OsWRKY53基因的新应用。本发明提供OsWRKY53基因在负向调控水稻分蘖形成中的应用。即敲除OsWRKY53基因后，水稻分蘖数目增多。增加水稻分蘖数目的方法为：利用CRISPR/Cas9方法靶向突变水稻OsWRKY53基因，获得敲除突变体oswrky53。本发明应用于水稻分蘖调控。

技术领域

本发明涉及植物基因工程领域，尤其涉及一种水稻OsWRKY53基因的新应用。

背景技术

水稻(Oryza sativa L.)是重要的粮食作物之一，世界上一半以上的人口都以其为主食，中国的水稻种植面积居世界第二位，而总产量位居世界第一，因此在农业生产和发展中具有重要的地位。近些年来，理想株型水稻新品种的培育是育种家们的关注重点，力求通过筛选高质、高产水稻新株型，实现水稻产量的新突破。

水稻单株有效穗数、每穗粒数和千粒重是决定产量的3个基本要素。分蘖是构成水稻株型的重要农艺性状之一，其数目直接决定有效穗数。因此，水稻分蘖的研究和应用具有十分重要的意义。水稻分蘖数的形成主要受环境因素、植物激素和基因调控三方面的影响，通过基因编辑的方式对水稻分蘖进行调控，将其应用于水稻分子设计育种，培育高质、高产新株型，实现作物产量的提高是一项十分意义的工作。

OsWRKY53基因是一个功能较强大的水稻转录因子，被报道能够参与调控水稻BR信号反应、参与调控水稻叶倾角和粒型的发育、正向调控水稻稻瘟病反应、负向调控水稻白叶枯病反应、正向调控病原体防御反应、负向调控咀嚼式虫害防御反应。但OsWRKY53在水稻分蘖数上的调控功能未见报道，

发明内容

本发明的目的是要提供OsWRKY53基因在水稻分蘖数上的调控中的新用途。

本发明提供OsWRKY53基因在负向调控水稻分蘖形成中的应用。

进一步的，所述负向调控水稻分蘖为敲除OsWRKY53基因后，水稻分蘖数目增多。

本发明还提供一种增加水稻分蘖数目的方法包括以下步骤：利用CRISPR/Cas9方法靶向突变水稻OsWRKY53基因，获得敲除突变体oswrky53。

进一步的，所述利用CRISPR/Cas9方法靶向突变水稻OsWRKY53基因的具体方法为：

一、根据OsWRKY53基因的CDS序列设计两对靶点引物F1、R1、F2和R2，构建OsWRKY53基因编辑载体

二、将OsWRKY53基因编辑载体转入农杆菌EHA105中，利用农杆菌介导法转化水稻，获得转基因水稻植株；

三、以转基因水稻植株的DNA为模板，用鉴定引物F3和R3进行PCR扩增，筛选出位点编辑纯合的oswrky53突变体。

本发明的有益效果：

水稻单株有效穗数、每穗粒数和千粒重是决定产量的3个基本要素。而单株有效穗数由成蘖数和成穗率直接决定，因而水稻分蘖数的研究对作物产量的提高具有十分重要的意义。

水稻分蘖的形成主要受环境因素、植物激素和基因调控三方面的影响，本发明首次发现水稻转录因子OsWRKY53基因负向调控水稻分蘖的形成，通过基因编辑的方式，在水稻品种龙粳11、龙稻16和稻花香2号中敲除OsWRKY53基因后，筛选出OsWRKY53基因编辑纯合的oswrky53突变体。连续大田种植3年，分别统计3年农艺性状。结果显示这3种遗传背景下的oswrky53突变体，分蘖数均显著增多，说明OsWRKY53负向调控水稻的分蘖数的形成。

本发明发现了OsWRKY53基因所调控的一个新功能，为水稻株型育种提供理论支撑。

附图说明