[发明专利]水稻Os10g0562700基因及其突变体基因ssr1与应用

说明书

本发明公开了水稻Os10g0562700基因及其突变体基因ssr1与应用。本发明首次发现了水稻基因Os10g0562700具有调控植物茎秆髓腔发育的生物学功能，进一步从籼稻品种6104经⁶⁰Co‑γ辐射诱变产生的可稳定遗传的变异株中，采用图位克隆技术克隆获得基因Os10g0562700的突变体基因ssr1，ssr1突变体伴随着株高降低、茎秆硬度增强等性状，对水稻抗倒伏品种的选育具有重要意义。

技术领域

本发明涉及基因工程和分子育种领域，具体地说，涉及水稻Os10g0562700基因及其突变体基因ssr1与应用。

背景技术

水稻(Oryza sativa L.)是我国重要的粮食作物之一，全世界超过二分之一的人口以稻米为主食。茎秆的形态结构与株型、抗倒伏性及营养物质的运输紧密相关，因此，研究水稻茎秆发育调控机理对于指导水稻育种具有重要意义。

水稻茎秆由茎节和节间组成。在水稻茎秆发育过程中，随着节间的伸长，髓的中央部分在生长过程中逐渐消失，进而形成髓腔，除了髓腔的部分，其他节间组织被称为节间壁。目前为止，水稻茎秆不同截面形状主要分为三种类型，即完全实心的茎秆、厚节间壁空心秆和薄节间壁空心秆 (Ookawa et al.,2010,New approach for rice improvementusing a pleiotropic QTL gene for lodging resistance and yield.Nat.Commun.1,132.)。髓腔作为水稻茎秆一个特殊的形态结构，其形成过程中伴随着细胞的程序性死亡。茎初始伸长期，所有位于茎壁的薄壁细胞退化产生一个空心管，连接到根通气组织并为地下部分提供氧气。厚而粗壮的茎秆与水稻杆壁厚度和髓腔大小紧密相关，挖掘影响水稻茎秆髓腔发育的基因，培育厚而坚实的茎秆对水稻理想株型的选育和抗倒伏育种具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一个新的调控植物茎秆髓腔发育的基因Os10g0562700。

本发明的另一目的是提供水稻Os10g0562700基因的突变体ssr1基因。

本发明的再一目的是提供水稻Os10g0562700基因及其突变体ssr1基因的应用。

本发明的又一目的是提供与水稻实心茎秆性状相关的DNA分子标记及其应用。

为了实现本发明目的，本发明提供的调控植物茎秆髓腔发育的基因为Os10g0562700(SEQ ID NO:3)，其中基因Os10g0562700编码的蛋白为：

1)由SEQ ID NO:4所示的氨基酸序列构成的蛋白；或

2)SEQ ID NO:4所示氨基酸序列经取代、缺失和/或添加一个或几个氨基酸且同等功能的由1) 衍生的蛋白。

本发明还提供水稻Os10g0562700基因在调控植物茎秆壁厚和硬度及株高中的应用，其中所述调控是指使植物茎秆壁的厚度和硬度下降，且使株高增加。其中，所述植物包括但不限于水稻。

本发明还提供水稻Os10g0562700基因的突变体ssr1基因，该突变基因是从籼稻品种6104经⁶⁰Co-γ辐射诱变产生的可稳定遗传的变异株中，采用图位克隆技术克隆获得的。该水稻变异株的主要特征为：倒1节间(穗茎节)为完全实心结构，倒2～5节间实心特性逐渐减弱，命名为水稻变异株ssr1(solid stalk rice 1)。

本发明的突变基因ssr1核酸序列为：

i)水稻Os10g0562700基因起始密码子后第3216-3219位碱基由AAAA突变成AAA所形成的突变基因(该突变位于Os10g0562700基因第4外显子上)；或

ii)SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列；或