[发明专利]与植物穗形相关的蛋白及其编码基因与应用

说明书

技术领域

本发明涉及与植物穗形相关的蛋白及其编码基因与应用。

背景技术

在禾本科中，花序的主轴叫作穗轴(rachis)(Bell，AD(1991)Plant Form：An Illustrated Guide to Flowering Plant Morphology，Oxford University Press，New York.p.184-191.)，着生于穗轴上的侧向分枝枝梗叫作一级枝梗，顺此方式类推，着生于一级枝梗上的更下一级分枝叫作二级枝梗。“枝梗”这个专业名字仅仅用于花序分枝具有足够长度支撑超过一个小穗的结构，当枝梗短到仅包含一个小穗(至少一朵花及其连接的花柄)时，只能被叫作花序梗(peduncle)(Ikeda，K，Sunohara H and Nagato Y(2004)Development Course of Inflorescence and Spikelet in Rice.Breed.Sci.54：147-156)，而更加短到只包含一朵小花时，就叫作花梗(pedicel)。

水稻花序特别是枝梗的发肓是一个整体全局的过程，是由初级到高级按照分生组织的类型一层层地整体调节的，也就是说，只有主穗轴完成了分化，才会启动一级枝梗分化；所有一级枝梗分化完成后才启动伸长程序并同时进入下一级枝梗的分化；所有次级枝梗完成分化后才同时启动小穗的分化。在这个过程中，枝梗的伸长受到了严格的时间限制，总是迟后于各种原基的分化，这与一般生命组织先出现分裂生长的现象完全不同(Ikeda，K，Sunohara H and Nagato Y(2004)Development Course of Inflorescence and Spikelet in Rice.Breed.Sci.54：147-156)。

水稻花序发育中，先决性的，也是最为关键性的事件就是枝梗的发育。这一发育问题在育种实践上也显得极为重要。多年来在传统育种实践中形成的一些先进育种理论，例如直立穗形具有增产潜力(Chen Wenfu，Xu Zhenjin，Zhang Longbu，et al.(2000)Theories and practices of rice breeding for super high yield.Proceedings of International Conference on Engineering and Technological Science[C].378-382)，稀重穗具有解决源库不匹配矛盾而充分利用能量的特点(周开达，马玉清，刘太清，等(1995)杂交水稻亚种间重穗型组合选育。四川农业大学学报13(4)：403-407)，密直穗能大幅增产(HuangX，Qian Q，Liu Z，Sun H，He S，Luo D，Xia G，Chu C，Li J，Fu X(2009)Natural variaion at the DEP1 locus enhances grain yield in rice.Nature Genetics  41：494-497)等，部是以枝梗为基础的穗形改良才能达到的目标。因此，只有弄清楚枝梗的发育过程与分子机理，并借助分子生物学的工具，才能够通过分子肓种的方法，有的放矢地达到更高产的育种目标。