[发明专利]蛋白质及其相关生物材料在提高植物产量中的应用

说明书

本发明公开了蛋白质及其相关生物材料在提高植物产量中的应用。本发明公开的应用中，蛋白质是如下A1)、A2)或A3)：A1)氨基酸序列是序列2的蛋白质；A2)将序列表中序列2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物产量相关的蛋白质；A3)在A1)或A2)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；提高植物产量包括改良植物产量相关性状，植物产量相关性状包括穗长、穗粒数、千粒重、粒长、粒宽、一次枝梗数和二次枝梗数中的至少一种。实验证明，可通过利用本发明的蛋白质及其编码基因提高植物的穗长、穗粒数、千粒重、粒长、粒宽、一次枝梗数和二次枝梗数来提高植物产量。

技术领域

本发明涉及生物技术领域中蛋白质及其相关生物材料在提高植物产量中的应用。

背景技术

粮食的生产产量不仅关系着人们的日常生活，在一定程度上也制约着国家的经济状况。我国作为世界上人口最多的国家，提高粮食的产量显得尤为重要。在过去几十年，粮食产量大幅度提高，除了耕作栽培管理条件的改善之外，作物品种的遗传改良对于粮食增产发挥了重要作用。然而，近些年粮食产量的提高到达了瓶颈期。目前，可耕地面积逐渐减少，而且当前育成品种增产潜力有限，世界正面临着新一轮粮食安全的挑战，因此需要发展具有更大增产潜力的新品种。

因此，利用现代分子生物技术，发掘产量相关的关键基因，通过基因工程提高粮食产量，对于保障国家粮食生产安全具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何通过提高穗长、穗粒数、千粒重、粒长、粒宽、一次枝梗数和/或二次枝梗数来提高植物产量。

为解决上述技术问题，本发明首先提供了蛋白质在下述1)-3)中任一种中的应用：

1)改良植物产量相关性状；

2)制备改良植物产量相关性状产品；

3)培育植物产量相关性状改良植物；

所述植物产量相关性状包括穗长、穗粒数、千粒重、粒长、粒宽、一次枝梗数和二次枝梗数中的至少一种；

所述蛋白质的名称为TaSPL20-7D，是如下A1)、A2)或A3)：

A1)氨基酸序列是序列2的蛋白质；

A2)将序列表中序列2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物产量相关的蛋白质；

A3)在A1)或A2)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质。

其中，如所述植物有一次枝梗和二次枝梗(如水稻)，所述植物产量相关性状为穗长、穗粒数、千粒重、粒长、粒宽、一次枝梗数和二次枝梗数中的至少一种；如所述植物无一次枝梗和二次枝梗(如小麦)，所述植物产量相关性状为穗长、穗粒数、千粒重、粒长和粒宽中的至少一种。

其中，序列2由388个氨基酸残基组成。

为了使A1)中的蛋白质便于纯化，可在由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。

表1、标签的序列