[发明专利]一种植物叶倾角调控基因及其用途

说明书

技术领域

本发明属于生物技术和植物学领域；更具体地，本发明涉及一种植物叶倾角调控基因、其用途以及调控植物叶倾角大小的基因工程方法。

背景技术

水稻是重要的粮食作物，同时也是单子叶植物的模式植物。育种实践表明，水稻株型与产量密切相关，理想的株型是高产的形态和物质基础。水稻叶倾角通常是指叶片和植株茎秆之间的夹角，是构成水稻株型的重要组成部分。叶倾角的大小特别是剑叶倾角的大小对水稻的光合生产量有很大影响：研究表明，叶片直立有利于叶片两面受光，减少阳光反射率，增加透光度，并促进种子灌浆时期的氮源储藏增加，从而增加产量，剑叶直立更是被看作改善群体光照的重要条件，直接影响到稻穗的营养转化，因此剑叶直立是理想株型的一个指标。

水稻的第一片叶为不完全叶，仅有叶鞘，以后各叶都具有叶片和叶鞘。叶片基部存在白色缺少叶绿素的带状部分，叫叶枕。这部分组织主要由中脉组成，也有少量叶片组织存在。在水稻发育过程中，叶片和叶鞘充分伸长之后，叶枕部位近轴面的细胞开始延伸，从而使叶片从叶鞘的垂直轴弯向远轴端，弯向叶鞘形成叶倾角。

已有的研究表明叶倾角发育受到分子水平和激素特别是油菜素内酯等多方面的调控，对倾角形成的分子机理研究有利于指导育种实践。因此，找到调节叶倾角大小的调控基因对于植物改良育种是有积极意义的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种植物叶倾角调控基因及其用途。

在本发明的第一方面，提供一种调节植物的叶倾角大小的方法，所述方法包括：调节植物中LC1蛋白的表达。

在另一优选例中，所述的植物选自(但不限于)：禾本科植物。

在另一优选例中，所述的禾本科植物是水稻，小麦，大麦，玉米，高粱。

在另一优选例中，所述的LC1蛋白是：

(a)如SEQ ID NO：2氨基酸序列的蛋白；

(b)将SEQ ID NO：2氨基酸序列经过一个或多个(如1-20个；较佳地1-10；更佳地1-5个)氨基酸残基的取代、缺失或添加而形成的，且具有(a)蛋白功能的由(a)衍生的蛋白；或

(c)与(a)限定的蛋白序列有90％以上同源性且具有(a)蛋白功能的由(a)衍生的蛋白。

在另一优选例中，所述的LC1的编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。

在另一优选例中，所述方法包括：提高植物中LC1蛋白的表达；从而调节植物的叶倾角增大。

在另一优选例中，所述方法包括：将编码LC1蛋白的多核苷酸转入植物，获得转化入所述多核苷酸的植物。

在另一优选例中，所述方法包括：

(S1)提供携带表达载体的农杆菌，所述的表达载体含有多核苷酸，其编码LC1蛋白；

(S2)将植物的细胞或组织或器官与步骤(S1)中的农杆菌接触，从而使所述的多核苷酸转入植物。

在另一优选例中，所述方法还包括：

(S3)选择出转入了所述的多核苷酸的植物细胞、组织、器官；和

(S4)将步骤(S3)中的植物细胞、组织、器官或种子再生成植物。

在另一优选例中，所述方法包括：降低植物中LC1蛋白的表达；从而调节植物的叶倾角减小。

在另一优选例中，所述降低植物中LC1蛋白的表达包括：

将下调所述LC1蛋白的编码序列表达(或转录)的干扰分子(包括反义分子)转入植物细胞、组织、器官，从而下调植物中LC1蛋白的表达。

在另一优选例中，所述方法包括：

(i)提供携带可干扰基因表达的载体的农杆菌，所述的载体选自下组：

(a)含有反方向启动的LC1蛋白的编码基因或基因片段(反义分子)的载体；

(b)含有可在植物体内形成特异性干扰LC1蛋白的编码基因表达(或转录)的成分的干扰分子的载体；

(ii)将植物的细胞、组织或器官与步骤(i)中的农杆菌接触，从而使所述载体转入植物细胞、组织或器官。

在另一优选例中，所述方法还包括：

(iii)选择出转入了所述载体的植物细胞、组织或器官；和

(iv)将步骤(iii)中的植物细胞、组织或器官再生成植物。

在本发明的另一方面，提供一种植物，由前述任一所述的方法制备获得。

在本发明的另一方面，提供一种LC1蛋白或其编码基因的用途，用于调节植物的叶倾角；或用于制备调节植物的叶倾角的材料。