[发明专利]水稻种子休眠性调控基因及其用途

说明书

本发明涉及植物基因工程领域，特别是涉及水稻种子休眠性调控基因中的及其用途。本发明提供一种水稻的选育方法，包括：1)提供OsbZIP09或OsHXK6敲减的突变植株；2)提供纯合的水稻株系。本发明通过对水稻中OsbZIP09或OsHXK6相关基因的敲减，通过突变该基因核苷酸序列，筛选具有抗穗发芽特性且正常种子萌发不受影响的水稻改良株系，其整个育种方式快速、高效，且在改良水稻种子休眠特性的同时，还对水稻粒形具有一定改良效果，使其更加细长，符合目前水稻粒形改良的方向，在农业生产上具有十分重要的应用价值。

技术领域

本发明涉及植物基因工程领域，特别是涉及水稻种子休眠性调控基因及其用途。

背景技术

种子休眠是一个重要的农艺性状。水稻生产对种子休眠性具有双重要求，首先要求播种后水稻种子发芽整齐、迅速、成苗快，以获得较高的经济产量；同时，又要求种子具有一定的休眠性，确保水稻种子在成熟前或收获期间遇到高温高湿的生长环境防止或减少穗发芽现象，从而保证水稻的产量和品质。近年来，在培育水稻品种时往往强调产量等指标，忽视了种子休眠的重要性，培育的高产品种往往表现出较强的穗发芽特性，特别我国南方杂交稻制种、繁种过程中，广泛使用赤霉素，减弱了种子休眠性，穗发芽现象日趋严重。水稻穗发芽会造成种子贮藏物质的大量消耗，直接导致减产；同时胚乳中主要贮藏物质淀粉的水解，也促进了腐生真菌的繁殖与生长，造成稻米加工品质、营养品质和食用品质的显著下降，失去商用价值。此外，尚未穗萌的籽粒因其内部多个代谢通路已被激活，种子活力和储藏特性等也显著下降。此前研究显示，正常年份沿海地区水稻穗发芽率达5％，如在水稻成熟过程中遇到高温多雨天气，穗发芽率最高可达30％，严重影响稻米的产量和品质。因此，研究水稻休眠机制、克隆调控水稻休眠的重要基因，从而解决水稻穗发芽问题对于确保稻米的高产优质，保证我国的粮食安全具有重大意义。

目前水稻中已成功克隆的影响水稻穗发芽的基因仍很少，其中能明显减弱穗发芽性状的基因往往会造成播种时种子萌发不良、植株生长不正常等负面效应，因此无法用于水稻育种和生产。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供水稻种子休眠性调控基因及其用途，用于解决现有技术中的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明一方面提供用于敲减OsbZIP09的物质在水稻选育中的用途。

在本发明一些实施方式中，所述用途具体为水稻种子休眠性调控和/或稻米粒形调控中的用途，所述水稻种子休眠性调控优选为增强水稻种子休眠性，所述稻米粒形调控优选为增加稻米的长宽比；

和/或，所述水稻选自粳稻和/或籼稻，优选选自粳稻品种中花11、南粳46、或日本晴。

在本发明一些实施方式中，所述OsbZIP09的编码序列包括SEQ ID NO.2所示的序列；

和/或，所述OsbZIP09的氨基酸序列包括SEQ ID NO.1所示的序列。

本发明另一方面提供一种水稻的选育方法，包括：

1)提供OsbZIP09敲减的突变植株；

2)提供纯合的水稻株系。

在本发明一些实施方式中，所述OsbZIP09的编码序列包括SEQ ID NO.2所示的序列；

和/或，所述OsbZIP09的氨基酸序列包括SEQ ID NO.1所示的序列。

在本发明一些实施方式中，所述OsbZIP09敲减的突变植株来源于粳稻和/或籼稻，优选来源于粳稻品种中花11、南粳46、或日本晴。

在本发明一些实施方式中，通过CRISPR/Cas9基因编辑技术提供OsbZIP09敲减的突变植株，优选的，提供OsbZIP09敲减的突变植株的方法具体包括：提供针对OsbZIP09基因的编辑载体，将编辑载体转入水稻受体品种中。