[发明专利]OsDSK2a蛋白在调控水稻株高方面的应用

说明书

技术领域

本发明属于水稻遗传育种技术领域，涉及一种OsDSK2a蛋白及其编码基因在调控水稻株高方面的应用。

背景技术

水稻是世界上主要粮食作物之一，水稻的穗数、穗粒数和粒重是决定水稻产量的三个重要因素，株型也是水稻高产的一个重要影响因素，其中株高一直是育种家们关注的重点。20世纪的“绿色革命”，育种学家培育出植株矮化的品种来增加作物的产量，同时又提高植物的耐风沙、抗倒伏能力。水稻半矮秆基因sd1的应用，使水稻产量翻了近一番。特别是我国选育成的第一个水稻矮秆品种“矮脚南特”，具有耐肥抗倒、耐密植、经济系数高等优点，大幅提高了作物的产量，且品质及耐逆性也得到改善。通过鉴定株高相关突变体，已有大量株高相关基因被克隆，如D1、D2、D11、OsBRI1、D10、HTD1、D3、D14、D53、OsTB1等。研究表明，控制水稻株高的基因大多是由植物激素的生物合成途径或激素信号传导路径受阻造成的。

目前已鉴定的调控水稻株高的基因中有一些是泛素-蛋白酶体系统的组份， Nature（Liang Jiang et al., 2013; Feng Zhou et al., 2013）最近报道了李家洋院士团队和万建民教授团队分别研究的D53在水稻株高分蘖方面的调控作用，他们是利用一个矮化多分蘖突变体d53鉴定到独角金内酯信号途径的一个负调控因子D53，在独脚金内酯存在的条件下D53蛋白可与两个已知的独脚金内酯信号分子D14、D3互作，形成D53–D14–SCFD3蛋白复合体，D53蛋白被泛素化，进而特异地被蛋白酶体系统降解，从而诱导下游目标基因的表达以及独脚金内酯信号的响应。此外，赤霉素信号途径的GID2是SCF型E3连接酶的F-box蛋白，参与降解DELLA蛋白SLR1；BR信号途径的TUD1编码一个U-box家族的E3泛素连接酶，TUD1与异三聚体G蛋白α亚基D1互作调控BR介导的水稻生长；OsDSG1 是RING类E3 泛素连接酶，OsDSG1功能缺失后表现萌发延迟和植株较矮。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：通过挖掘调控水稻株高的功能基因，获得降低植物株高的转基因植物。

本发明提供的技术方案是：一种能调控水稻株高的OsDSK2a蛋白。

    本发明提供的蛋白质（OsDSK2a蛋白），来自粳稻品种DJ（Japonica rice Oryza sativa cv. Dongjin），是可以分离的、合成的或重组的多肽，其包括：

a)        SEQ ID NO:1所示序列；b) SEQ ID NO:1的序列由534个氨基酸残基组成；c) SEQ ID NO:1所示氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代、缺失和/或添加且与水稻株高性状相关的由SEQ ID NO:1序列衍生的多肽。

本发明提供所述蛋白的基因（OsDSK2a基因）可以是分离的、合成的或重组的DNA分子，其包括：

a)        SEQ ID NO:2或SEQ ID NO:3所示的序列；b) SEQ ID NO:2所示的DNA分子由1605个核苷酸组成，其编码的多肽与SEQ ID NO:1所示序列相比，具有一个或多个氨基酸残基的保守替代的多肽；c)与SEQ ID NO:2或SEQ ID NO:3所示序列具有至少90%序列同一性的DNA分子或编码其蛋白活性片段的序列；d)与SEQ ID NO:2或SEQ ID NO:3所示序列互补的序列；e)止于遗传密码的简并性而衍生自所示序列的序列之一。

     SEQ ID NO:3所示的DNA分子由4765个核苷酸组成，自5’端1-153位为5’UTR，154-376为第一外显子，377-1966为第一内含子，1967-2707为第二外显子，2708-2815为第二内含子，2816-3024为第三外显子，3025-3124为第三内含子，3125-3238为第四外显子，3239-3306为第四内含子，3307-3365为第五外显子，3366-3536为第五内含子，3537-3565为第六外显子，3566-4114为第六内含子，4115-4199为第七外显子，4200-4326为第七内含子，4327-4472为第八外显子，4473-4765为3’UTR。

    为了使上述蛋白质便于纯化，可在上述多肽的氨基酸序列的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的一个或几个标签。

表1标签的序列