[发明专利]小麦分蘖性状相关基因TaTAC1、其表达产物、其表达载体及应用

说明书

本发明公开了一种小麦分蘖性状相关基因TaTAC1、其表达产物、其表达载体及应用，以解决小麦分蘖性状相关基因缺乏的技术问题。本发明提供一种小麦分蘖性状相关基因TaTAC1，其所在基因组核苷酸序列，其全长cDNA核苷酸序列，其CDS核苷酸序列。提供一种小麦分蘖性状相关基因TaTAC1的突变型，其CDS核苷酸序列。还提供一种小麦分蘖性状相关基因编码的蛋白的氨基酸序列。设计一种由上述基因构建的表达载体，并由上述的表达载体构建的重组菌。将上述基因在制备转基因植物细胞、植物育种中应用。本发明有助于揭示小麦株型的分子遗传基础，对利用基因工程技术改良小麦株型起到重要作用，为高产小麦新品种培育提供新思路。

技术领域

本发明涉及植物基因工程技术领域，具体涉及一种小麦分蘖性状相关基因TaTAC1、其表达产物、其表达载体及应用。

背景技术

高等植物的分蘖（分枝）系统是高等植物形态结构的重要组成部分，分蘖（分枝）模式对植物生长的诸多方面均有重要影响，包括植物的株型、光能利用效率以及对环境的适应能力等（Wang Y, Li J. Molecular basis of plant architecture. Annu Rev PlantBiol, 2008, 59 (1): 253-279.）。

分蘖是小麦、水稻等禾本科作物非常重要的农艺性状之一，其通过影响作物穗数的多少进而影响和决定作物产量。分蘖包括分蘖能力与分蘖角度两个方面，前者表现了分蘖数的多少，决定了有效穗数和光合面积大小，直接影响作物产量；后者则体现了主茎与分蘖之间的集散程度，决定了植株的空间构型，并通过影响群体的种植密度以及光合效率间接影响作物群体产量。在高密度种植的条件下，分蘖数和分蘖角度就成了影响作物产量的关键因素，而调控作物的分蘖数和分蘖角度也就成为增加作物产量的有效及必要途径之一。

目前，在模式作物水稻中已发掘出一大批调控分蘖生长的重要基因，部分基因的功能得到深入解析；通过遗传操作与基因工程技术将这些基因导入现有栽培品种中，可改良株型并提高产量，部分基因已在实际生产中发挥显著功效，如TAC1（Yu B, Lin Z, Li H,et a1.TAC1, a major quantitative trait locus controlling tiller angle inrice. Plant J, 2007, 52 (5): 891-898）、IPA1（Jiao Y, Wang Y, Xue D, et al.Regulation of OsSPL14 by OsmiR156 defines ideal plant architecture in rice.Nat Genet,2010, 42: 541-544；Zhang L, Yu H, Ma B, et al. A natural tandemarray alleviation epigenetic repression of IPA1 and leads to superioryielding rice. Nat Commun, 2017, 8: 14789）、PAY1（Zhao L, Tan L, Zhu Z, et al.PAY1 improves plant architecture and enhances grain yield in rice. Plant J,83 (3): 528-536）等。

然而，受限于复杂的遗传背景限制，小麦中的分蘖性状相关基因挖掘工作进展缓慢，迄今为止，对控制小麦分蘖性状相关基因的克隆仍鲜有报道。

因此，挖掘和克隆控制更多的小麦分蘖性状相关基因，并从分子水平上阐明其遗传机制，将有助于明确小麦株型的遗传特点，对株型改良育种具有重要意义；还有助于培育优质高产的小麦新品种，为提高小麦产量提供技术支持。

发明内容