[发明专利]RGGA在调控作物农艺性状中的应用

说明书

本发明提供RGGA在调控作物农艺性状中的应用，通过比较拟南芥RGGA突变体与野生型的生长状况发现，苗期在添加2％蔗糖的培养基上短期培养后，突变体的营养生长指标(莲座叶大小、叶绿素含量、地上部及地下部干鲜重)及种子产量指标(单株果荚数、单果荚种子数、百粒重)均明显优于野生型，且生长早期短暂供糖就能保持其整个生育期的生长优势。RGGA基因在单子叶、双子叶植物中普遍存在，在水稻、玉米等作物中也表现出明显优于野生型的生长表型。因此，通过敲除RGGA同源基因，结合早期供糖培养有望显著提高作物产量，对于RGGA功能和作用机制的分析为获得高产作物新品种提供了理论和方法基础，因此具有良好的实际应用之价值。

技术领域

本发明属于分子生物学与生物技术领域，具体涉及RGGA在调控作物农艺性状中的应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

无论真核还是原核细胞都存在糖抑制现象，即糖的积累对大量基因的表达有抑制作用。蔗糖作为植物光合作用的终产物，在细胞质中合成后经韧皮部向其他组织、器官供应碳源和能量，是植物光合作用同化产物运输的主要形式，可以通过反馈抑制参与“源”和“库”之间的平衡调节，满足植物的生长及抗逆性的需要。早期研究证明，添加蔗糖降低藻类和植物组织培养中的光合速率和叶绿素积累，相反，糖的消耗提高了植物光合作用、分解代谢和碳水化合物运输过程中各种基因的表达。另一方面蔗糖作为信号分子，在植物受到机械损伤、病菌侵染等时，激活或阻遏多种基因的表达。

蔗糖在植物生长发育过程中有着举足轻重的作用，在外加蔗糖的培养条件下，植物选择性地激活或者抑制某些基因的表达。蔗糖调控基因广泛参与植物生命周期的各个阶段，如种子萌发、营养生长、生殖生长、植物衰老和胁迫应答等。因此，研究植物蔗糖代谢的机理及植物蔗糖代谢相关基因的表达调控，对于提高作物产量、培育高效利用蔗糖的作物新品种具有重要的理论和应用价值。

在真核生物中，RNA结合蛋白(RBPs)是一类重要的转录后调控因子，通过与RNA结合形成核糖核蛋白复合物来调节真核生物细胞的RNA代谢过程，包括RNA的转移、修饰、翻译及降解。RNA结合蛋白广泛存在于动物、植物以及微生物中，约占真核生物基因编码蛋白的2％-8％。RNA结合蛋白不仅在植物中大量存在，而且作为重要的调控因子在RNA代谢、生长发育以及应激反应过程中发挥重要作用，已引起人们的广泛关注。相对于动物RNA结合蛋白的大量研究，植物RNA结合蛋白的功能研究还相对较少。近几年，关于植物RNA结合蛋白的功能、作用机制以及与其它蛋白相互关系的研究逐渐增多。已有研究表明，拟南芥、水稻和小麦等模式植物或经济作物的RBPs在RNA代谢、生长发育以及逆境胁迫响应过程中发挥重要作用，从而为基础研究和农业生产实践提供了重要的理论依据。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供RGGA在调控作物农艺性状中的应用。发明人意外发现通过敲除或抑制作物RGGA同源基因，结合早期供糖培养能够显著提升作物农艺性状，促进作物生长发育，提高作物产量，从而能够为作物增产育种提供新策略，因此本发明具有良好的实际应用之价值。

本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明的第一个方面，提供调控RGGA基因表达在提升作物农艺性状中的应用。

所述作物包括但不限于拟南芥、烟草、水稻和玉米；

进一步的，所述调控为负调控；即通过负调控RGGA基因的表达，达到提高农作物农艺性状的目的。

本发明的第二个方面，提供一种提升作物农艺性状的方法，所述方法为：通过抑制作物RGGA基因表达和/或活性降低和/或失活，实现提升作物农艺性状。

进一步的，所述提升作物农艺性状的方法还包括在作物生长发育早期(如苗期)对作物进行糖培养处理；