[发明专利]一种植物淀粉生物合成相关蛋白OsSBP1及其编码基因与应用

说明书

本发明公开了一个植物淀粉生物合成相关蛋白OsSBP1及其编码基因与应用。本发明提供的蛋白质，是如下(a)或(b)的蛋白质：(a)由SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(b)将SEQ ID NO.1的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物淀粉生物合成相关的由SEQ ID NO.1衍生的蛋白质。将所述蛋白的编码基因导入淀粉合成异常的植物中，可以培育淀粉生物合成正常的植物。所述蛋白及其编码基因可以应用于作物遗传改良。

技术领域

本发明属于基因工程领域，涉及一个植物淀粉生物合成相关蛋白OsSBP1及其编码基因与应用。

背景技术

水稻(Oryza sativa L.)胚乳中主要以淀粉形式储存能量，淀粉含量占稻米干重90％左右，作为稻米中的第一大营养物质，淀粉一方面供应种子萌发和幼苗生长发育，另一方面为人类日常饮食提供能量。因此，深入研究淀粉的生物合成机制以及调控网络，对于改良稻米的食味品质和营养品质都具有重要意义。

淀粉属于高分子碳水化合物，其基本单位是α-D-葡萄糖，根据其化学成分分为直链淀粉(Amylose)和支链淀粉(Amylopectin)两种类型。其中支链淀粉具有高度分支，除了含有α-1,4-糖苷键，还含有大约5％的葡聚糖以α-1,6-糖苷键连接形成分支链，这些分支之间能够相互作用形成高度有序的晶体结构。然而直链淀粉主要由α-1,4-糖苷键连接而成，几乎没有分支，直链淀粉的含量主要决定了稻米的食味品质。

淀粉的生物合成是通过一系列酶促反应把淀粉合成的前体物质ADP葡萄(ADPG，ADP glucose)最终转变成淀粉的过程，其中主要的淀粉合成酶在单双子叶物种中都已经被鉴定。主要包括淀粉的生物合成途径中第一步的限速酶ADPG葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase，ADP glucose pyrophosphorylase)、可溶性淀粉合成酶(SS，starch synthase)、淀粉分支酶(SBE，starch branching enzyme)和淀粉去分支酶(DBE，debranching enzyme)被称为淀粉合成过程中的4类关键酶。除此之外，一系列调节淀粉合成的转录因子或调节子近几年陆续被鉴定。主要包括一系列FLOURY(2-15)突变体，转录因子RSR1，BZIP58等。其中在水稻胚乳中这些重要的淀粉合成酶或者调节子出现异常，淀粉的生物合成受阻，通常表现出籽粒粉质不透明，干瘪，皱缩，心白等表型，严重影响了稻米的外观和营养品质。因此进一步挖掘淀粉合成途径的调节基因，将有助于我们通过基因工程的手段来对稻米品质进行改良。

发明内容

本发明的目的是提供一种淀粉生物合成相关蛋白OsSBP1及其编码基因与应用。

本发明提供的水稻淀粉合成相关蛋白OsSBP1，来源于稻属水稻(Oryza sativavar.W017)，是如下(a)或(b)的蛋白质：

(a)由序列表中SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

(b)将SEQ ID NO.1的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与淀粉合成相关的由SEQ ID NO.1衍生的蛋白质。

序列表中的SEQ ID NO.1由618个氨基酸残基组成，自氨基末端第346至606位为Try-rich结构域。

为了使(a)中的OsSBP1便于纯化，可在由序列表中SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。

表1标签的序列