[发明专利]水稻OsUBC27基因或其编码的蛋白在提高水稻产量中的应用

说明书

本发明公开了水稻OsUBC27基因或其编码的蛋白在提高水稻产量中的应用，涉及生物工程技术领域。所述OsUBC27基因的碱基序列如SEQ ID NO.1所示，OsUBC27基因编码的蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。本发明通过将构建的植物过表达载体pCUbi1390‑OsUBC27在野生型日本晴中进行表达，转基因植株分蘖数比野生型植株明显增多，与野生型植株相比，稻谷谷粒粒长和千粒重增加。

技术领域

本发明涉及生物工程技术领域，具体涉及水稻OsUBC27基因或其编码的蛋白在提高水稻产量中的应用。

背景技术

水稻是世界上重要的粮食作物，随着人口的不断增长，如何提高水稻产量，保障粮食安全，已经成重要的科学问题。影响水稻产量的因素有很多，如分蘖数、单穗粒数和粒重等内在遗传因素；以及包括光照、温度、水分和盐度等非生物胁迫和病害、虫害生物胁迫在内的环境因素；另外，人为的栽培管理、施肥模式以及病虫害防治方法等也对水稻产量起着重要的作用。

植物泛素/蛋白酶体系是细胞内蛋白质降解的主要途径，在植物的生长发育、形态构建和抗逆、抗病等过程中起重要作用(Hershko，2005，The ubiquitin system forprotein degradation and some of its roles in the control of the cell-divisioncycle(nobel lecture).Angewandte Chemie International Edition，44(37)：5932-5943.)。该系统由泛素激活酶E1、泛素结合酶E2、泛素连接酶E3、蛋白酶体和去泛素化酶(DUBs)组成。泛素结合酶E2s(UBCs)催化泛素向底物或E3连接酶的转移，是靶蛋白泛素化修饰的关键酶。然而，水稻(Oryza sativa L.)作为世界第一大主粮和植物学研究的模式植物之一，对水稻UBC基因家族基因的研究却很少。目前已经在水稻中鉴定到48个UBC家族基因(OsUBC1-48)。泛素化在植物的生物和非生物胁迫响应过程中扮演了重要角色([1]Dielen，Badaoui et al.2010，The ubiquitin/26S proteasome system in plant-pathogeninteractions：a never-ending hide-and-seek game.Mol Plant Pathol，11(2)：293-308.[2]Marino，Peeters et al.2012，Ubiquitination during plant immunesignaling.Plant Physiol，160(1)：15-27.)，在拟南芥中过表达基因AtUBC32使植株对盐胁迫的响应敏感度下降(Gui，Liu et al.2012，Arabidopsis ubiquitin conjugase UBC32is an ERAD component that functions in brassinosteroid-mediated salt stresstolerance.Plant Cell，24(1)：233-244.)，在拟南芥中过表达绿豆基因VRUBC1，表现对ABA和渗透胁迫的高敏感反应，增强了ABA或盐诱导的气孔关闭，提高了抗旱性(Chung，Cho etal.2013，Overexpression of VrUBC1，a Mung Bean E2 Ubiquitin-Conjugating Enzyme，Enhances Osmotic Stress Tolerance in Arabidopsis.PLoS ONE，8(6)：e66056.)，野生稻中的基因OgUBC在拟南芥中异位表达，能够增强植株对灰葡萄孢及紫外线UV-B辐射的抗性(Jeon，Pak et al.2012，Ectopic expression of ubiquitin-conjugating enzymegene from wild rice，OgUBC1，confers resistance against UV-B radiation andBotrytis infection in Arabidopsis thaliana.Biochem Biophys Res Commun，427(2)：309-314.)。