[发明专利]一种植物造粉体发育相关蛋白OsSSG7及其编码基因与应用

说明书

本发明公开了一个植物造粉体发育相关蛋白OsSSG7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/或添加且与植物造粉体发育相关的由SEQ ID NO.1衍生的蛋白质。将所述蛋白的编码基因导入造粉体发育异常的植物中，可以培育造粉体发育正常的植物。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，涉及一个植物造粉体发育相关蛋白OsSSG7及其编码基因与应用。

背景技术

水稻(Oryza sativa L.)是世界上最重要的粮食作物之一，全球超过50％人口以稻米为主要口粮，在稻米籽粒中淀粉作为最主要的储藏物质，占稻米干重的90％以上。随着人们生活水平的不断提高，培育高品质、高营养以及各类功能性水稻正在成为迫在眉睫的问题。然而稻米的外观品质主要取决于淀粉胚乳中造粉体是否发育良好，填充是否充实。因此，深入解析造粉体的发育机制，对于改良稻米的食味品质和营养品质都具有十分重要的意义。

质体起源于蓝藻的内共生学，根据在植物生命周期中不同细胞内所起的功能分化成多种形式，主要包括叶绿体，造粉体等形式。根据形态上的差异把淀粉颗粒分为复合淀粉颗粒和单粒淀粉颗粒，其中复合淀粉颗粒是指在一个造粉体中含有多个淀粉颗粒，并且紧密排列；单粒淀粉粒是指一个造粉体中只含有一个淀粉粒。其中水稻胚乳中主要是以复合型淀粉颗粒的形式存在，一个复合型淀粉粒也就是一个造粉体。

目前在水稻胚乳中鉴定到直接调节淀粉颗粒大小的蛋白仅有2个，SSG4和SSG6。其中SSG4预测编码一个功能未知的新蛋白，其氨基末端有造粉体的靶向序列。SSG4还包含一个功能未知的DUF490结构域，该结构域在细菌到高等植物中都是保守的水稻中，与对照日本晴相比，ssg4垩白增多，种子稍变小，淀粉粒变大，种子淀粉含量降低，但淀粉的结构特性没有明显变化；在淀粉积累的其它组织，如花粉粒、根冠以及幼嫩果皮，ssg4的淀粉粒均大于对照；三叶期时，ssg4叶片出现花斑表型，主要是由于叶片中叶绿体和淀粉体的大小改变了。最近SSG4在拟南芥中的同源基因TIC236猜测是一个位于叶绿体内膜的蛋白，并且通过连接位于叶绿体内外膜蛋白转运复合体从而调节前提蛋白向叶绿体转运进程。SSG6预测编码包含氨基转移酶第I和II类结构域，和一个跨膜结构域的膜蛋白，可能具有氨基转移酶活性。其突变表型和SSG4类似。综上，造粉体的发育机制目前基本不清楚，因此进一步发掘造粉体发育途径的调节基因，解析造粉体发育机制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造粉体发育相关蛋白及其编码基因与应用。

本发明提供的水稻造粉体发育相关蛋白OsSSG7，来源于稻属水稻(Oryzasativavar.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/或添加且与造粉体发育相关的由SEQ ID NO.1衍生的蛋白质。

序列表中的SEQ ID NO.1由275个氨基酸残基组成，自氨基末端第22至41为跨膜结构域。

为了使(a)中的OsSSG7蛋白便于纯化，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酸N端连接上如表1所示的标签。

表1标签的序列