[发明专利]用于提早水稻开花时间的方法、试剂盒、突变基因型

说明书

本发明公开了一种提早水稻开花时间的方法、试剂盒、突变基因型。本发明提供了利用CRISPR‑Cas9方法编辑OsFBO14基因序列，实现水稻提早开花的方法，同时公开了编辑后具有水稻早花性状的基因型序列。本发明通过利用CRISPR/Cas9方法突变水稻F‑box蛋白编码基因OsFBO14，发现了OsFBO14基因对水稻开花时间的调控作用。利用CRISPR/Cas9基因编辑的方法，可以提早水稻的开花时间，从而可以缩短水稻生育期，减少种植成本，提高水稻的生态适应性。本发明还提供了开花时间提早的基因编辑植株的OsFBO14突变基因型，这些突变基因型序列能够造成水稻开花时间的提早，可以用来改良水稻开花期性状。

技术领域

本发明属于分子遗传学领域，具体涉及一种提早水稻开花时间的方法、试剂盒、突变基因型。

背景技术

在高等植物中，开花代表着从营养生长到生殖生长的转换过程，其在植物体的整个生长发育阶段中具有重要的作用。而何时开花这一生物性状则受到植物体自身遗传因子及外界环境因素的双重作用。在这双重作用的影响下，一系列开花诱导过程在高等植物中具有普遍的规律，即植物体叶片通过感受外界生长条件(光照，温度，湿度等)，在适宜的时间产生成花物质(或叫开花素florigen)，成花物质经过输导组织由叶片运送到茎尖生长点，刺激顶端分生组织成花。

开花期是水稻进化和适应过程中的重要性状，理解水稻开花期性状的遗传基础、克隆候选基因可以提高水稻的环境适应能力和可塑性，这对培育适应不同生态区的优良水稻品种具有重要的意义，同时也将促进产量等与开花期密切相关的重要生产性状的遗传改良进程。此外，水稻的整体生育期主要决定于开花期的长短，适度缩短开花期能够减少整体的生育期，从而降低种植成本。

F-box蛋白是一类含有40-50个保守氨基酸F-box结构域的蛋白家族成员，在真核生物中广泛存在。在泛素-蛋白酶体途径(ubiquitin-proteasome pathway,UPP)中，F-box蛋白因特异识别底物蛋白而参与细胞周期调控、转录调控、细胞凋亡、细胞信号转导等生命活动。在植物中，F-box蛋白质家族是最大的、也是进化最迅速的家族之一。水稻中的F-box蛋白编码基因多达687个(Jain M,Nijhawan A,Arora R,et al.F-box proteins inrice.Genome-wide analysis,classification,temporal and spatial gene expressionduring panicle and seed development,and regulation by light and abioticstress[J].Plant Physiol,2007,143(4):1467-83.)，他们对水稻的叶、根、花器官的发育、种子萌发、细胞分裂素信号均有调控作用(薛红卫，渠莉.调控叶倾角的F-BOX蛋白及其应用：中国专利，CN108727479[P]，2018-11-02.；Song S,Dai X,and Zhang W H.A rice F-box gene,OsFbx352,is involved in glucose-delayed seed germination in rice[J].J Exp Bot,2012,63(15):5559-68.；Kim H J,Kieber J J,and Schaller G E.The riceF-box protein KISS ME DEADLY2 functions as a negative regulator of cytokininsignalling[J].Plant Signal Behav,2013,8(12):e26434.；Yan Y S,Chen X Y,Yang K,et al.Overexpression of an F-box protein gene reduces abiotic stresstolerance and promotes root growth in rice[J].Mol Plant,2011,4(1):190-7.；LiL,Li Y,Song S,et al.An anther development F-box(ADF)protein regulated bytapetum degeneration retardation(TDR)controls rice anther development[J].Planta,2015,241(1):157-66.)。由于水稻中的F-box蛋白基因众多，因此尚有很多成员的功能尚不清楚。