[发明专利]OsFTL1及其编码基因在缩短水稻的抽穗期中的应用

说明书

本发明公开了OsFTL1及其编码基因在缩短水稻的抽穗期中的应用。OsFTL1，其序列为序列表中序列1，其编码基因序列为序列表中序列2。实验证明，本发明的OsFTL1及其相关的生物材料可以促进水稻提前抽穗，转OsFTL1基因水稻的抽穗期较野生型大幅提前，播种后仅45‑47天转基因水稻即已经抽穗。此时野生型仍处于分蘖期，相应地，野生型的抽穗期为播种后116‑118天。这说明转基因水稻的抽穗期可较野生型缩短约71天，而且水稻籽粒灌浆成熟期也相应提前。说明，OsFTL1及其编码基因可以调控水稻的抽穗期。

技术领域

本发明涉及生物技术领域中，OsFTL1及其编码基因在缩短水稻的抽穗期中的应用。

背景技术

水稻(Oryza sativa L.)是世界上三大粮食作物之一，全球有超过一半的人口以水稻作为主食。随着世界人口的持续增长，同时气候变化以及人类活动导致适宜耕种的土地面积不断减少，如何提高水稻产量仍是当今农作物研究的重点。在农业生产中，农作物的生育期对作物产量起着决定性的作用，其中水稻抽穗期是决定水稻产量和品质的最重要农艺性状之一，合适的抽穗期对水稻品种适应不同生态区域以及不同种植季节具有关键作用。长期以来，选育早熟且高产的水稻品种一直是育种家们研究的重点和热点，而对抽穗期调控途径的解析以及抽穗期基因分子作用机理的研究对于作物育种、品种改良及品种推广具有重要的意义。

抽穗期的主要影响因素包括品种差异、光周期和耕作方式等，不同水稻品种抽穗期的差异直接影响品种的耕种区域与季节适应性，而光周期是调控抽穗期的一个最重要环境因素。近年来通过QTL定位研究已发现至少14个参与调控水稻抽穗期的基因，基本明确了水稻抽穗期的分子调控网络。目前已知水稻的抽穗期主要有两条调控途径，包括依赖于Hd1的OsGI-Hd1-Hd3a途径和依赖于Ehd1的Ghd7-Ehd1-RFT1/Hd3a途径，这两条途径在短日照条件下有功能冗余，而在长日照下存在拮抗作用。植物从Hd1和Ehd1收集开花信号，并将其转导至成花素基因Hd3a和RFT1，分别在长、短日照条件下促进水稻开花。其中，Hd1是拟南芥开花关键基因CONSTANS(CO)在水稻中的同源基因，受OsGI调控，在短日照下通过激活Hd3a基因的表达来促进开花，在长日照下抑制Hd3a基因的表达延迟开花，该通路与拟南芥中的GI-CO-FT途径同源。而另一条途径中的Ehd1基因在水稻中高度保守，编码一个B型响应调节因子，受Ghd7调控抑制开花，可以通过激活Hd3a和RFT1基因来促进开花，是水稻中特有的调控途径。Ehd1基因是多种信号传导的中心，在短日照下Ehd1基因可通过诱导FT-Like基因的表达促进水稻提前抽穗，而在长日照下其表达受多个调节因子调控，其中正向调节因子包括Ehd2、Ehd4、MADS50和MADS51，负向调控因子包括Ghd7、Ghd8、OsLFL1等。

目前虽然对水稻抽穗期的调控途径及相关功能基因的研究取得了一定进展，对重要的关键途径已经有了基本的了解，但是详细的开花调控机制还不清楚，很多调控抽穗期的关键基因仍是未知。因此对于控制水稻抽穗期功能基因的挖掘及分子机理研究，有利于帮助我们进一步完善对水稻抽穗期调控机制的认识，并以此为基础有针对性的采取措施改良水稻品种抽穗期，提高品种的地区适应性及季节适应性，进一步保障产量和品质的提高，对解决农业生产中长期存在的“早熟与高产难以兼顾”的矛盾具有重要的理论意义及应用价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何缩短植物的抽穗期(开花期)或者延长植物的抽穗期(开花期)。

为解决上述技术问题，本发明首先提供了蛋白质或调控所述蛋白质活性或含量的物质的下述任一应用：

D1)调控植物开花时间；

D2)制备调控植物开花时间产品；

D3)植物育种；

所述蛋白质(其名称为OsFTL1)为如下A1)、A2)、A3)或A4)：

A1)氨基酸序列是序列1的蛋白质；