[发明专利]水稻多元醇转运基因OsPLT5及其多元醇转运体、应用和扩增引物

说明书

本发明公开了水稻多元醇转运基因OsPLT5，其核苷酸序列如SEQIDNO：1所示，该基因在水稻中过量表达可显著增加水稻分蘖数和穗粒数，敲除突变后可显著降低水稻的结实率和产量。该基因OsPLT5的多元醇转运体，其氨基酸序列如SEQIDNO：2所示。本发明还公开了该水稻多元醇转运基因OsPLT5和其多元醇转运体在培育高产量水稻中的应用和PCR扩增引物，能够快速、有效提高水稻的产量。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具有涉及水稻多元醇转运基因OsPLT5及其多元醇转运体、应用和扩增引物。

背景技术

水稻是世界上最重要的粮食作物之一，我国约65％、全球约50％人口以稻米为主食。我国是水稻生产和消费大国，因此水稻生产对我国粮食安全及社会经济稳定具有重大影响。

高产稳产一直是作物育种工作的首要目标。上个世纪，矮杆基因和杂种优势的利用有效提高收获指数，使水稻产量大幅增加。随后，增加穗粒数即扩大库容成为突破产量上限的育种新策略，一系列株型高大、穗大、产量潜力大的品种相继被培育出。然而，这些品种在生产中往往由于灌浆不充分导致产量潜力无法充分发挥。

按照同化物的分配规律，植物器官可分为源和库。源是指产生或输出同化物的器官；库是指利用或贮藏同化物的器官。水稻抽穗前，叶是源，叶鞘和茎既是源也是库，光合作用同化的碳主要以非结构性碳水化合物的形式贮存在茎鞘中。抽穗后，叶、叶鞘和茎均为源，穗是主要的库。成熟功能叶产生的光合产物被直接运输至籽粒，而茎鞘中前期贮存的非结构性碳水化合物会重新形成蔗糖，进一步转运至籽粒。灌浆期上部功能叶的光合产物及茎鞘储存的非结构性碳水化合物向穗部的有效运输分配是决定水稻产量的关键。由此可知，目前“源”和“库”已不是水稻高产的主要限制因子，源到库的运输不畅才是水稻生产上籽粒灌浆不足以及空秕率高的主要原因。

碳水化合物的源库转运效率主要受源端非结构性碳水化合物再活化和韧皮部装载效率、库端活力和韧皮部卸载效率、还有维管束筛管结构等因素影响。挖掘出调控碳水化合物源库分配的因子将为未来通过品种改良、增强碳水化合物由源向库的高效运输分配提供基因资源和理论基础。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种水稻多元醇转运基因OsPLT5及其多元醇转运体、应用和扩增引物。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种水稻多元醇转运基因OsPLT5，其核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。

基于一个总的发明构思，本发明还提供一种上述的水稻多元醇转运基因OsPLT5编码得到的多元醇转运体，其氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示。

基于一个总的发明构思，本发明还提供一种上述的水稻多元醇转运基因OsPLT5或所述的多元醇转运体在培育高产水稻中的应用。

上述的应用，优选的，其应用的方法包括如下步骤：通过PCR法扩增所述水稻多元醇转运基因OsPLT5的CDS序列，然后通过同源重组的方法克隆至表达载体中，得到含有基因OsPLT5的目标载体，再将所述目标载体通过热击转化法转入农杆菌中，最终通过遗传转化克隆至水稻中进行表达，得到含有所述水稻多元醇转运基因OsPLT5的过表达株系，即为高产量水稻；也可以得到用于组织定位的GUS材料，过表达株系还可以用于进一步探究基因功能。

优选的，所述表达载体为PCAMBIA1300；所述PCR法扩增采用的扩增引物为OE::OsPLT5，其正向引物和反向引物的序列分别如SEQ ID NO：3和SEQ ID NO：4所示。

基于一个总的发明构思，本发明还提供以下水稻多元醇转运基因OsPLT5的扩增引物：