[发明专利]OsGBP1基因在调控水稻开花及粒型中的应用

说明书

本发明提供OsGBP1基因在调控水稻开花及粒型中的应用，该基因控制水稻开花时间，超量表达该基因将延迟水稻抽穗期，减小粒长，但不影响千粒重。该基因负调控种子大小，抑制该基因的表达，促进苗期植株生长，后期粒长变长。本发明为作物育种提供了宝贵的基因资源，可将水稻OsGBP1基因广泛应用于农作物杂交育种和杂交制种中。

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域，具体地说，涉及OsGBP1基因在调控水稻开花及粒型中的应用。

背景技术

水稻是世界上最重要的粮食作物之一。为了满足日益增长的人口对粮食的需求，育种家致力于通过提高水稻产量来解决需求。然而在过去的半个多世纪里，虽然第一次绿色革命带来的矮化育种和之后的杂交育种的成功应用和大面积推广使得水稻产量发生过两次质的飞跃，然而进二十年来，传统方式对产量的提升作用明显降低，再加上自然生态环境的日益恶化，在这样的背景下，我国科学家提出了绿色超级稻的构想，通过利用品种资源和功能基因组研究的平台成果，挖掘新的功能基因，培育高产、优质的新品种。

粒型的小大决定粒重，而粒重又是影响产量的重要因素，同时粒型也是决定稻米品质的重要影响因子。水稻粒型主要包括粒长和粒宽，一般来说，稻米的垩白率随着粒长的增加而降低，而随着粒宽的增加而升高。因此，控制粒型对提高水稻的产量和改良稻米品质具有重要的意义。到目前为止，研究者们已经克隆了一些控制粒型的主基因，如GS3、qGL3、GLW7等主要影响粒长(Fan et al.,2006；Zhang et al.,2012；Si et al.,2016)，GW2、GW5/qSW5、GW8等主要影响粒宽(Song et al.,2007；Shomura et al.,2008；Weng et al.,2008；Wang et al.,2012)。这些基因主要通过影响颖壳细胞的伸长或细胞的分化来影响粒型，它们在调控粒型的同时也决定着水稻的稻米品质；控制粒宽的基因GW2、GW5/qSW5、GW8在增加产量的同时确会降低稻米品质。因此发掘新的粒型基因，增加水稻粒型的调控途径，对增加水稻产量和改善稻米品种具有重要的生产应用价值。

抽穗期是水稻重要的农艺性状之一，感光性、感温性和营养生长性三个因素共同决定了抽穗期的长短，且三者的不同组合，使抽穗期呈现出多样性。抽穗期的长短决定了水稻品种的地区和季节适应性，是影响水稻产量的重要因子。虽然在水稻中已经克隆许多抽穗期相关基因，如Ehd1、Ghd7、DTH8/Ghd8(Doi et al.,2004；Xue et al.,2008；Wei etal.,2010；Yan et al.,2010)等，有些基因，如Ghd7和Ghd8负调控水稻开花的同时又影响水稻的株高和产量，是一因多效基因，然而将这两个基因聚合时，将导致水稻一直处于营养生长阶段而不开花，严重影响产量潜力的发挥。因此发掘调控开花的新基因对控制水稻开花和提高水稻产量潜力具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供水稻基因OsGBP1的用途，特别是OsGBP1基因在调控水稻开花及粒型中的应用。

为了实现本发明目的，本发明提供OsGBP1基因在调控水稻开花及粒型中的应用，所述OsGBP1基因是编码如下蛋白质(a)或(b)的基因：

(a)由SEQ ID NO:3所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

(b)SEQ ID NO:3所示序列经取代、缺失或添加一个或几个氨基酸且具有同等功能的由(a)衍生的蛋白质。

所述调控是指在水稻中过表达所述OsGBP1基因，推迟水稻抽穗期，减小种子粒长；在水稻中抑制所述OsGBP1基因表达，增加种子粒长。

本发明还提供水稻基因OsGBP1在水稻开花改良中的应用。

本发明还提供水稻基因OsGBP1在水稻粒型改良中的应用。