[发明专利]水稻MST6基因及其同源基因MST3在调控植物分枝或分蘖中的应用

说明书

本发明涉及植物基因工程技术领域，具体涉及水稻MST6基因及其同源基因MST3在调控植物分枝或分蘖中的应用。本发明发现水稻MST6基因及其同源MST3基因及其编码蛋白能够对水稻分蘖数目、单株穗粒数和产量进行有效调控，利用水稻MST6基因及其同源MST3基因有望对水稻株型的形成进行调控进而对株型进行定向设计，以提高单位面积水稻生产力以及对水稻种质资源进行改良，具有较高的经济和应用价值。

技术领域

本发明涉及植物基因工程技术领域，具体涉及水稻MST6基因及其同源基因MST3在调控植物分枝或分蘖中的应用。

背景技术

水稻是重要的粮食作物，保证水稻高产、稳产是实现粮食安全的重要保障。

植物的表型具有很强的可塑性，以应对极端环境。株型是许多作物产量的决定因素之一。株型由植株的高度以及分枝的数量、长度、角度和位置决定。分蘖是水稻等禾本科植物特有的分枝。分枝/分蘖数目主要由两个因素决定：侧生分生组织（axillarymeristem, AM）的数量和形成的侧芽是否打破休眠向外生长共同决定，同时二者受多种因素的共同调控，如：外部环境因素，包括非生物胁迫，土壤中营养的供给等；内部激素的调控，包括生长素（IAA）、独脚金内酯（SL）、细胞分裂素（CK）等。挖掘具有调控水稻等植物分枝/分蘖功能的基因对于水稻等植物的分枝/分蘖数目和株型的调控以及产量提升具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供水稻MST6基因及其同源基因MST3在调控植物分蘖中的应用。

本发明发现了水稻MST6基因及其同源基因MST3具有调控植物分枝或分蘖的新功能，而且，水稻MST6基因及其同源基因MST3过量表达不会导致植物株高的明显改变，因此可用于植物株型的定向改良以及植物产量的提升。

基于上述发现，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供水稻单糖转运基因、其编码蛋白或含有所述水稻单糖转运基因的生物材料在调控植物分枝或分蘖发育中的应用；

所述水稻单糖转运基因为MST6和/或MST3基因；

所述生物材料包括表达盒、载体或宿主细胞。

本发明中，MST6基因为来源于水稻的单糖转运基因，该基因的编码蛋白具有如SEQID NO.1所示的氨基酸序列，或具有将如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列经取代、缺失和/或增加一个或多个氨基酸得到的具有同等活性的、由SEQ ID NO.1所示序列衍生的氨基酸序列。

本发明中，MST3基因为来源于水稻的单糖转运基因，该基因的编码蛋白具有如SEQID NO.2所示的氨基酸序列，或具有将如SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列经取代、缺失和/或增加一个或多个氨基酸得到的具有同等活性的、由SEQ ID NO.2所示序列衍生的氨基酸序列。

作为示例，来源于粳稻品种日本晴的MST6基因的编码蛋白的氨基酸序列如SEQ IDNO.1所示，MST3基因的编码蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

不同的水稻品种中，MST6与MST3基因及其编码蛋白的序列基本一致，但也可能存在差异，但是，根据不同水稻品种的相同蛋白的功能相似性，本领域技术人员能够确定不同水稻品种中的MST6基因及其编码蛋白均具有与SEQ ID NO.1所示蛋白相当的功能，不同水稻品种中的MST3基因及其编码蛋白均具有与SEQ ID NO.2所示蛋白相当的功能。

根据上述MST6、MST3蛋白的氨基酸序列，本领域技术人员可以获得其编码基因的核苷酸序列。

作为示例，来源于粳稻品种日本晴的MST6基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示，MST3基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示。

本发明中，所述载体包括但不限于质粒载体、病毒载体、转座子等。