本發明專利技術公開了一種水稻OsAT1蛋白及其編碼基因與應用。水稻OsAT1蛋白的序列如SEQ?ID?NO:2所示，其編碼基因的序列如SEQ?ID?NO:1所示。水稻OsAT1蛋白及其編碼基因可以用于改善水稻千粒重和降低籽粒直連淀粉含量。本發明專利技術中，轉OsAT1基因植株表現為水稻籽粒千粒重和直連淀粉含量下降，其蛋白質和編碼基因對調控水稻籽粒千粒重和直連淀粉含量的有重要的實際意義，在實際應用中可以將OsAT1基因轉入不同的水稻品種中以培育更加理想的水稻栽培品種，或調節OsAT1基因的表達獲得相應的水稻籽粒千粒重和直鏈淀粉含量的水稻品種。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及植物基因工程
，具體涉及一種與水稻籽粒千粒重和直連淀粉含量相關的陰離子通道蛋白(水稻OsATl蛋白)及其編碼基因和應用。
技術介紹
水稻是我國最主要的糧食作物之一，其播種面積、總產和單產均居糧食作物首位，水稻的生產對我國的國民經濟具有重要的作用。目前，隨著人民生活水平的提高，水稻生產不但要提高品種的產量，也要注重品質的改良，而水稻的千粒重和直鏈淀粉含量對稻米的外觀、產量和品質具有重要的影響。因此，選育不同千粒重和直鏈淀粉含量的水稻品種，發掘控制水稻千粒重和直鏈淀粉含量的主要基因對提高稻谷產量和品質具有重要的意義。谷粒重量一般以千粒重表示，是衡量水稻產量的因素之一，也是谷粒長度、寬度與厚度的綜合指標(楊聯松等，粳稻粒形遺傳初步研究.雜交水稻，2002, 17(6):46-48)。人們一般認為粒重受多基因控制，基本呈正態分布(熊振民和孔繁林.水稻粒重的超親遺傳及其在育種中的應用.浙江農業大學學報，1982，8 (I):17-25)，所以谷粒的粒長、粒寬、粒厚和粒重都屬于多基因控制的數量性狀(石春海和申宗坦.早秈粒形的遺傳和改良.中國水稻科學，1995，9 (I): 27-32)。隨著各種分子標記的日趨完善，基因的定位與克隆效率得到很大的提高。到目前為止，已克隆到5個控制水稻粒重的基因，分別為GS3 (Fan et al, GS3, amajorQTL for grain length and weight and minor QTL for grain width andthicknessin rice,encodes a putative transmembrane protein.Theor ApplGenet，2006，112: 1164-1171)、GW2 (Song et al, A QTL for rice grain widthand weight encodes aprev iously unknown RING-type E3ubiquitin Iigase.Nat Genet，2007，39 (5):623-630)、GW5(Wang et al.1solation and initialcharacterization of GW5, a majorQTL associated with rice grain width andweight.Cell Res.2008, 18:1199-1209)/qSW5 (Shomura et al，Deletion in a geneassociated with grain sizeincreased yields during rice domestication.NatGenet，2008，40 (8): 1023-1028)、GIFl (Wang et al, Control of rice grain-fillingand yield by a gene with a potentialsignature of domestication.NatGenet，2008，44 (11):1370-1374)和 GW8(Wang et al,Control of grain size,shape andquality by 0sSPL16in rice.Nat Genet，2012，44(8):950-955)。GS3是第一個克隆到的控制粒長和粒重的主效基因，它導致粒長變化是由于第二個外顯子上發生單堿基突變而使翻譯提前終止產生的(Fan et al，GS3，amajorQTL for grain length and weight and minor QTL for grain width andthicknessin rice,encodes a putative transmembrane protein.Theor ApplGenet，2006，112:1164-1171) ;Mao等對GS3蛋白功能進一步研究發現，GS3編碼蛋白的N端是一個植物特有的器官大小調節功能域OSR(organ size regulation), OSR對谷粒大小具有負調控的作用，能抑制粒形變長(Mao et al, Linking differential domainfunctionsof the GS3protein to natural variation of grain size in rice.Proc Natl AcadSciUSA, 2010，107(45):19579-19584)。2007年，Song等人成功地克隆并分析了控制水稻粒重的數量性狀基因(QTL)GW2(Song et al, A QTL for rice grain width and weight encodes a previouslyunknownRING-type E3ubiquitin ligase.Nat Genet, 2007，39 (5):623-630)，研究表明:GW2 作為一個新的E3泛素連接酶可能參與降解促進細胞分裂的蛋白，從而調控水稻穎殼大小和控制粒重；當GW2的功能缺失或降低時，該基因降解可能與細胞分裂相關蛋白的能力下降，從而加快細胞分裂，增加谷粒穎殼的細胞數目，從而增加水稻谷粒的寬度和粒重。qSW5和GW5實為同一基因，序列分析表明其編碼一種新的蛋白，與任何已知功能的蛋白不具有同源性，該基因突變導致粒寬增加，其主要原因在于外稃上表皮細胞數量增加而使外稃增大，從而導致粒寬和粒重的增加(Shomura et al, Deletion in a geneassociated with grain size increased yields during ricedomestication.NatGenet, 2008，40(8):1023-1028)；GIFl編碼598個氨基酸組成的蛋白產物，其蛋白為一種細胞壁轉化酶，它能把鹿糖轉化為淀粉，過量表達該基因能促進籽粒灌衆，提高籽粒粒重(Wang etal, Controlof rice grain-filling and yield by a gene with a potential signatureofdomestication.Nat Genet, 2008，44(11):1370-1374)；GW8編碼一個促進細胞增殖的蛋白，該基因能促進細胞分裂和籽粒灌漿，從而增加粒寬和粒重(Wang et al, Control of grain size, shape and quality by0sSPL16in rice.Nat Genet, 2012，44(8):950-955)。稻米的主要成分是淀粉，包括直鏈淀粉和支鏈淀粉兩種形式。淀粉的組成與結構在相當程度上決定了稻米 品質的優劣，稻米的直連淀粉含量大多在16-30%之間，其主要由Wx基因編碼酶GBSSI合成(舒慶堯等.秈稻和粳稻中蠟質基因座位上微衛星標記的多態性及其與直鏈淀粉含量的關系.遺傳學報，1999,26(4):350-358)。研究表明，當植物體內缺少GBSSI蛋白時，合成淀粉中缺乏直鏈淀粉；利用反義本文檔來自技高網...
【技術保護點】
水稻OsAT1蛋白，特征在于：其序列如SEQ?ID?NO:2所示。
【技術特征摘要】
1.水稻OsATl蛋白，特征在于:其序列如SEQID NO:2所示。2.權利要求1所述的水稻OsATl蛋白的編碼基因，特征在于:其序列如SEQID NO:1所/Jn ο3.—種表達載體，其特征在于:是由權利要求2所述的水稻OsATl蛋白的編碼基因插入到植物表達載體的多克...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張建軍，彭新湘，田華，劉娥娥，陳燕，周曉垂，
申請(專利權)人：華南農業大學，
類型：發明
國別省市：
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