[发明专利]水稻颖壳发育基因启动子p-TRI1及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种水稻颖壳发育基因启动子p-TRI1及其应用。

背景技术

水稻是世界上最重要的粮食作物之一，也是单子叶植物发育生物学研究较理想的 模式植物。水稻花器官还是粮食赖以形成的基础。对水稻花发育的研究已开始成为植 物分子遗传学的一个新的焦点。近年来有关水稻花发育基因调控的研究已取得了长足 的进展。

通过对拟南芥和金鱼草的同源异型基因突变体的研究，确定了双子叶植物的ABC 模式，即四个轮环的花器官是由三类基因的互作控制，这三类基因分别称为A、B、C 类基因，其中每类基因负责调控相邻两个轮环的花器官的形成。其中A类基因负责调 控第一、第二轮环，即花萼、花瓣的形成；B类基因负责调控第二、第三轮环，即花 瓣、雄蕊的形成；C类基因负责调控第三、第四轮环，即雄蕊、心皮的形成。通过对 一些A、C类基因的突变体研究表明，A、C两类基因的作用是相互拮抗的(Coen ES and Meyerowitz EM.The war of the whorls：Genetic interactions controlling flower development.Nature，1991，353：31-37；Theissen G，and Saedler H.Plant biology. Floral quartets.Nature，2001，409：469-471.)。

水稻的花发育研究是在双子叶模式植物拟南芥和金鱼草的基础上发展起来的。单 子叶植物的花和花分生组织的许多特征明显不同于双子叶植物。在单子叶植物中，禾 本科植物的花最具多样性，其中水稻的花器官在禾本科植物中更具代表性。水稻花的 单位是小穗，小穗由两个颖片和一朵小花所构成，小花从内向外依次由一个雌蕊，六 枚雄蕊，两个浆片，一个内稃和一个外稃构成。尽管在花器构成方面双子叶植物和禾 本科植物——水稻具有很大差异，但其大致结构也可看成是由四个轮环组成。通过对 一些已经克隆的突变基因，如SPW1(Nagasawa N，Miyoshi M，Sano Y，Satoh H，Hirano H，Sakai H，Nagato，Y.SUPERWOMAN1 and DROOPING LEAF genes control floral organ identity in rice.Development，2003，130：705-718)，DL(Yamaguchi T，Nagasawa N，Kawasaki S，Matsuoka，Nagato Y，Hirano HY.The YABBY gene DROOPING LEAF regulates carpel specification and midrib development in Oryza sativa.The Plant Cell，2004，16：500-509)以及其他水稻的MADS-box基因，如OsMADS2和OsMADS4， OsMADS3和OsMADS58(Bommert P，Satoh-Nagasawa N，Jackson D，and Hirano HY. Genetics and evolution of inflorescence and flower development in grasses.Plant Cell Physiol.，2005，46：69-78；Yamaguchi T，Lee DY，Miyao A，Hirochika H， An G，and Hiranoa HY.Functional diversification of the two C-class MADS Box genes OsMADS3 and OsMADS58 in Oryza sativa.Plant Cell，2006，18：15-28.) 的研究表明，B类和C类基因在调控水稻浆片，雄蕊和心皮的发育三个轮环上是保守 的。