[发明专利]植物分蘖角度相关蛋白及其编码基因与应用

说明书

本发明公开了一种植物分蘖角度相关蛋白及其编码基因与应用。本发明保护一种培育转基因植物的方法，包括如下步骤：降低目的植物中WOX6蛋白和WOX11蛋白的表达量和/或活性，得到分蘖角度增大和/或重力反应减小的转基因植物。本发明还保护一种培育转基因植物的方法，包括如下步骤：是抑制目的植物中WOX6基因和WOX11基因的表达，得到分蘖角度增大和/或重力反应减小的转基因植物。本发明挖掘水稻分蘖角度关键基因WOX6和WOX11，并进行功能验证。本发明为水稻株型的改良、超级水稻品种的培育提供重要的理论依据和有应用价值的基因资源。

技术领域

本发明涉及一种植物分蘖角度相关蛋白及其编码基因与应用。

背景技术

水稻是全球最重要的粮食作物之一，世界上一半以上的人口以水稻作为主粮。随着全球人口的逐年增加，有效耕地的不断减少，培育优质高产的水稻品种已经成为亟待解决的问题。株型育种作为一种安全有效的解决途径，已经在农业生产中发挥着重要的作用。分蘖角度是决定水稻株型的重要农艺性状之一。分蘖角度的大小对于光能的利用、抗倒伏、抵御病虫害都有直接的关系，对最终的产量具有重大的影响。因此，研究水稻分蘖角度的分子调控机制对于提高水稻产量具有重要的意义。水稻分蘖角度受到很多因素影响，例如遗传因素、光、种植密度等环境因素，在环境因素中，水稻茎的重力反应起关键作用。在水稻发育过程中，水稻的地上部分茎基部以及叶鞘枕根据重力的方向不断调整植株的生长方向，最后水稻的分蘖与重力方向达到一个固定角度(The gravitropic set-point angle，GSA)。植物地上部分重力反应的改变往往会导致GSA的变化。不同水稻材料重力反应强弱不同，造成分蘖角度等植株形态上的改变，从而影响单株生长状态及群体有效栽培密度等，最终影响作物产量。目前，关于水稻重力反应的调控网络尚不明晰。因此，研究水稻重力反应并对相关差异表达基因进行深入的功能研究，将有助于构建分蘖角度形成的分子调控网络，发掘有应用价值的关键基因。

发明内容

本发明的目的是提供一种植物分蘖角度相关蛋白及其编码基因与应用。

本发明提供了一种培育转基因植物的方法，包括如下步骤：降低目的植物中WOX6蛋白和WOX11蛋白的表达量和/或活性，得到分蘖角度增大和/或重力反应减小的转基因植物。

本发明还保护一种培育转基因植物的方法，包括如下步骤：抑制目的植物中WOX6基因和WOX11基因的表达，得到分蘖角度增大和/或重力反应减小的转基因植物。

所述“抑制目的植物中WOX6基因和WOX11基因的表达”是通过向目的植物中导入突变载体实现的。

所述突变载体可通过Ti质粒、Ri质粒、植物病毒载体、直接DNA转化、显微注射、电导、农杆菌介导等常规生物学方法转化到目的植物中。

所述“抑制目的植物中WOX6基因和WOX11基因的表达”是通过向目的植物中导入突变载体甲和突变载体乙实现的。

所述突变载体甲为在载体pYLCRISPR/Cas9P_ubi-H的BsaI酶切位点中插入了序列表的序列9所示的双链DNA分子得到的重组表达载体。

所述突变载体乙为在载体pYLCRISPR/Cas9P_ubi-H的BsaI酶切位点中插入了序列表的序列10所示的双链DNA分子得到的重组表达载体。

以上任一所述目的植物为双子叶植物或单子叶植物。所述单子叶植物可为禾本目植物。所述禾本目植物可为禾本科植物。所述禾本科植物可为稻属植物。所述稻属植物具体可为水稻，例如中花11水稻。

本发明还保护WOX6蛋白的应用，为如下(e1)或(e2)：

(e1)调控植物分蘖角度；

(e2)调控植物重力反应。

本发明还保护WOX11蛋白的应用，为如下(f1)或(f2)：