[发明专利]GL11蛋白和编码GL11蛋白的基因在调控水稻粒形和千粒重中的应用

说明书

本发明公开GL11蛋白和编码GL11蛋白的基因在调控水稻粒形和千粒重中的应用，GL11蛋白为如下（1）—（3）任一所示：（1）由SEQ ID NO.2所示的氨基酸组成的蛋白质；（2）由SEQ ID NO.2所示的氨基酸经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的由（1）衍生的蛋白质；（3）由来源于其他品种水稻，同源性至少为80%的同源序列而生成的具有与（1）相同功能的蛋白质或其衍生物。本发明公开了GL11蛋白和具有水稻大粒表型的GL11蛋白突变体在调控水稻粒形和千粒重中的应用，该基因可调控水稻粒型和千粒重，从而根据实际需要获得转基因水稻品种，为水稻的高产育种提供了新的基因资源。

技术领域

本发明属于植物基因工程领域，更具体地说，涉及GL11蛋白在调控水稻粒形和千粒重中的应用。

背景技术

水稻是我国重要的粮食产物，水稻的产量涉及到我国的粮食安全问题。随着耕地面积的减少和国家人口的不断增加，水稻小麦玉米等主要粮食作物的产量受到极大的挑战。因此，提高水稻等作物的产量迫在眉睫。水稻产量主要由四个因素来决定：粒数、结实率、千粒重和有效穗数。水稻的有效穗数主要由农艺性状来决定，这包括单株的分蘖数、株高、穗长、粒密度和结实率；而水稻粒型（包括粒长、粒宽、长宽比和粒厚）主要与粒重有关(Wang et al., 2008; Xing and Zhang, 2010)。

水稻粒型是一个非常重要的数量性状，它是由多个数量性状位点（QTLs，quantitative trait loci）来调控。至今为止，在水稻中已经鉴定到超过400个QTL位点与水稻粒型相关，但只有很少的基因被克隆到(Li and Li, 2016; Zuo and Li， 2014)。在已经克隆的产量相关的QTL中，直接影响水稻粒型、粒重和充实度的QTL有GS3、GS5、qGL3/qGL3.1、qGL3.2、GL7/GLW7、TGW6、GW5、GW8、GW2和GIF，还有一些影响水稻穗型的QTL如DEP1，影响水稻穗粒数的QTL：OsCKX2、OsSPL4和PROG1，影响水稻结实率的GSD1。

尽管目前已经克隆了很多调控水稻粒形相关的基因，但其调控水稻粒性的分子机理和调控网络还不清晰，需要进一步挖掘克隆新的控制粒形的基因，并探索解析器其作用机理。因此，水稻粒长调控基因GL11的克隆和应用，对明确水稻调控粒形的分子机理及其在育种中的应用具有重要意义。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明第一个目的在于提供GL11蛋白和编码GL11蛋白的基因在调控水稻粒形和千粒重中的应用，调节GL11蛋白表达用于改良水稻粒形和千粒重。

本发明第二个目的在于提供含有上述GL11蛋白的重组载体、转基因细胞系或重组菌在调控水稻粒形和千粒重中的应用。

本发明第三个目的在于提供GL11蛋白的突变体和编码GL11蛋白的突变体的基因在调控水稻粒形和千粒重中的应用。

本发明第四个目的在于提供含有上述GL11蛋白的突变体的重组载体、转基因细胞系或重组菌在调控水稻粒形和千粒重中的应用。

本发明第五个目的在于提供一种调控水稻粒形和千粒重的方法。

为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：GL11蛋白和编码GL11蛋白的基因在调控水稻粒形和千粒重中的应用，所述GL11蛋白为如下（1）—（3）任一所示：

（1）由SEQ ID NO.2所示的氨基酸组成的蛋白质；

（2）由SEQ ID NO.2所示的氨基酸经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的由（1）衍生的蛋白质；