[发明专利]MEICA1蛋白及其编码基因在调控花粉育性中的应用

说明书

本发明公开了MEICA1蛋白及其编码基因在调控花粉育性中的应用。本发明提供的蛋白质，命名为MEICA1蛋白，获自水稻，是如下(a)或(b)：(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(b)将序列表中序列1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/或添加且与植物雄性育性相关的由序列1衍生的蛋白质。编码所述MEICA1蛋白的基因(MEICA1基因)也属于本发明的保护范围。本发明还保护所述MEICA1蛋白在调控植物雄性育性中的应用。结合采用组织特异性抑制基因表达的方法，以MEICA1基因为靶标，可获得雄性不育的水稻。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及MEICA1蛋白及其编码基因在调控花粉育性中的应用。

背景技术

水稻是世界上最重要的粮食作物之一，全世界30亿以上的人口以稻米为主食。我国是世界上最大的稻米生产国和消费国，全国有65％以上的人口以水稻为主要食物。持续提高水稻产量对于我国粮食安全至关重要。20世纪70年代，以杂种优势利用为特征的水稻品种改良使我国水稻单产发生了质的飞跃。袁隆平研究出的三系法杂交水稻使我国稻谷单产在矮化育种的基础上再次增产20％，被誉为我国水稻生产的“第二次绿色革命”。三系法杂交水稻由雄性不育系、保持系和恢复系三种不同的水稻品种组成。雄性不育系的利用在杂交水稻的制备和选育过程中起到了至关重要的作用，但是自然界里的自然雄性不育植株极少，鉴定困难，需耗费大量人力物力。因此，通过人工的基因工程途径获得雄性不育水稻成为一个上好的选择。

水稻雄性不育即雄蕊本身没有花粉或者花粉败育。水稻花粉形成的过程也就是雄配子体的发生过程。植物雄配子体花粉的形成包括小孢子的发生和雄配子的形成两个过程。小孢子的发生这一过程都在幼小的花药中进行，包括小孢子母细胞的形成、减数分裂过程以及四分体的分散过程。雄配子体即花粉粒是小孢子经过两次有丝分裂形成的，其中包含被称作雄配子的精细胞。在花粉发育的这一系列过程中涉及到众多相关基因，只有他们按照一定的时空顺序正常表达，才能保证可育花粉的形成。

发明内容

本发明的目的是提供MEICA1蛋白及其编码基因在调控花粉育性中的应用。

本发明提供的蛋白质，命名为MEICA1蛋白，获自水稻，是如下(a)或(b)：

(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

(b)将序列表中序列1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/或添加且与植物雄性育性相关的由序列1衍生的蛋白质。

为了使MEICA1蛋白便于纯化和检测，可在由序列表中序列1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

上述MEICA1蛋白可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。上述MEICA1蛋白的编码基因可通过将序列表中序列2或序列3所示的DNA序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子，和/或进行一个或几个碱基对的错义突变，和/或在其5′端和/或3′端连上表1所示的标签的编码序列得到。

编码所述MEICA1蛋白的基因(MEICA1基因)也属于本发明的保护范围。

所述基因具体可为如下1)或2)或3)或4)或5)的DNA分子：

1)编码区如序列表中序列3所示的DNA分子；

2)序列表中序列2第1502-6170位核苷酸所示的DNA分子；

3)序列表中序列2所示的DNA分子；

4)在严格条件下与1)或2)或3)限定的DNA序列杂交且编码植物雄性育性相关蛋白的DNA分子；