[发明专利]OsMKK6蛋白及编码基因在调控植物种子发育中的应用

说明书

技术领域

本发明属于基因工程领域，涉及一种OsMKK6蛋白及编码基因在调控植物种子发育中的应用。

背景技术

水稻颖果(caryopsis)是人类最重要的食物来源之一。一粒种子由母体组织果皮(pericarp)和外种皮(testa)以及子代组织胚(embryo)和胚乳(endosperm)等构成。按照基因型来分水稻颖果包含三种不同基因型的组分，果皮、外种皮和珠心组织等二倍体母体组织；三倍体的胚乳和二倍体的子代胚。成熟种子中除了胚和糊粉层细胞之外都是死细胞。种子是由受精的子房发育而来，子房由外珠被、内珠被和珠心组成，其外包裹有果皮。受精两天后外珠被细胞开始退化，而内珠被的退化与水稻品种相关，珠心细胞未来会发育成植物外种皮。研究发现珠心凸起的退化对水稻种子的灌浆非常重要，Yin等报道OsMADS29在珠心凸起处表达，利用RNAi技术降低OsMADS29的表达会导致水稻灌浆异常，产生皱缩的种子(Yin and Xue,2012)。Bai等发现转录因子NF-YB1在糊粉层细胞表达，调控光合产物蔗糖向胚乳的运输(Bai et al.,2015)。

关于水稻胚和胚乳的发育调控，脂质转移蛋白基因OsLTPL36在发育中的种皮和胚乳糊粉层细胞表达。OsLTPL36-RNAi转基因植物造成种子白垩化严重，并且胚的发育延迟(Wang et al.,2015b)。DNA甲基化参与调控种子发育，MeDIP-seq(methylcytosineimmunoprecipitation DNA sequencing)检测发现发育中的胚转座子甲基化程度比胚乳高，胚乳发育早期(受精两天到三天)甲基化水平低，推测在胚乳发育早期存在去甲基化过程，而且在种子发育过程中胚和胚乳的甲基化水平变化很大(Xing et al.,2015)。Giant embryo编码一个CYP78A亚家族的P450单加氧酶。Giant embryo突变体胚增大，而且因其不能维持茎顶端分生组织的正常功能，突变体胚后发育迟缓；超表达株系生长旺盛，产量提高，但是会导致胚变小；因此该基因参与了水稻胚和胚乳的发育调控(Yang et al.,2013)。

MAPK级联参与植物生长发育、抗病和抗逆等多个过程。MAPK级联包括三个层级的蛋白激酶，细胞膜表面的受体蛋白接受信号之后通过直接或间接的方式激活MAP kinase kinase kinase(MAPKKK/MAP3K)(Dan et al.，2001)。依次磷酸化下游特定的MAPK kinase(MAPKK/MKK)，之后MKK磷酸化并激活MAP kinase(MAPK/MPK)。激活的MPK会磷酸化细胞质或细胞核中不同的底物蛋白，这些底物蛋白包括其它激酶、各种催化酶、转录因子和结构蛋白等(Khokhlatchev et al.，1998)。

发明内容

本发明的目的是提供一种OsMKK6蛋白及编码基因在调控植物种子发育中的应用。

本发明所提供的应用具体为如下A或B：

A.OsMKK6蛋白在调控植物种子发育中的应用；

所述OsMKK6蛋白为如下a1)或a2)所示的蛋白质：

a1)由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

a2)在序列表中序列3所示的氨基酸序列中经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨基酸残基得到的与植物种子发育相关的由a1)衍生的蛋白质。

B.OsMKK6蛋白相关生物材料在调控植物种子发育中的应用；

所述OsMKK6蛋白为如下a1)或a2)所示的蛋白质：

a1)由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

a2)在序列表中序列3所示的氨基酸序列中经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨基酸残基得到的与植物种子发育相关的由a1)衍生的蛋白质；

所述OsMKK6蛋白相关生物材料，为如下b1)-b5)中任一：

b1)编码所述OsMKK6蛋白的核酸分子；

b2)含有步骤b1)所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组微生物或转基因细胞系；

b3)针对编码所述OsMKK6蛋白的基因组DNA序列的基因编辑工具；