[发明专利]水稻根系伸长调控基因OsDRP1C的突变体、蛋白质、表达载体及其应用

说明书

本发明涉及水稻育种技术领域，具体公开了水稻根系伸长调控基因OsDRP1C的突变体、蛋白质、表达载体及其应用。基因OsDRP1C在调控水稻根系生长中的应用，通过其DNA序列中一个或几个碱基对错义突变，调控水稻根系的生长；基因OsDRP1C在TIGR中的编号为LOC_Os03g50520，含有如SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列。本发明通过调控TIGR中的编号为LOC_Os03g50520的基因OsDRP1C，通过其DNA序列中一个或几个碱基对错义突变，抑制或促进水稻主根、不定根、侧根和根毛细胞的伸长，可实现对水稻根系生长性能的调整。

技术领域

本发明涉及水稻育种技术领域，具体而言，涉及水稻根系伸长调控基因OsDRP1C的突变体、蛋白质、表达载体及其应用。

背景技术

水稻根系是水稻的重要组成部分，其不但是地上部的物理支撑，同时也是水稻从地下吸收营养成分和水分的重要器官。水稻根系构型为须根系，能不断地从茎节最靠近中柱维管的分生区细胞发生不定根，最后由数量众多的不定根及其侧根构成了它的根系结构。根型由长度、数量和空间范围等几个参数决定，研究发现根长决定了其他根系性状的遗传表现，是所有根系性状中最重要性状，单株产量等7个地上部农艺性状与根长呈极显著正相关。根系伸长的主要细胞学基础之一是根尖分生组织的细胞分裂，根尖分生组织功能或结构的缺陷会导致短根发生。根系的伸长另外一个主要细胞学基础是根尖伸长区细胞的伸长，这与细胞壁形成、纤维素的合成和微管组织形成等相关。尽管根长对植物产量和抗性有重要的作用，但由于根系生长在土壤里加大了研究的难度，使对根系伸长的遗传背景和分子机理所知甚少，使得在水稻育种与栽培上，根长的因素并没有被充分利用。因此，重点挖掘控制水稻根长的基因，分离、克隆一系列控制根长的基因便于定向改良水稻根系性状，如授权公告号为CN104031928B的发明专利，就公开了与水稻根系生长有关的基因OsKASI，该基因OsKASI及编码的蛋白质有些碱基和氨基酸发生突变，水稻根系表现为短根系。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种水稻根系伸长调控基因OsDRP1C，通过其DNA序列中一个或几个碱基对错义突变，能抑制或促进水稻根系的伸长，可以为水稻的根系改良和杂交育种或转基因植物的开发创造条件。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

基因OsDRP1C在调控水稻根系伸长中的应用，为通过其DNA序列中一个或几个碱基对错义突变，调控水稻根系的伸长；

所述基因OsDRP1C在TIGR中的编号为LOC_Os03g50520，含有如SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列。

与现有技术相比，本发明通过调控TIGR中的编号为LOC_Os03g50520的基因OsDRP1C，通过其DNA序列中一个或几个碱基对错义突变，抑制或促进水稻主根、不定根、侧根和根毛细胞的伸长，可实现对水稻根系伸长性能的调整。

一种水稻根系伸长调控基因OsDRP1C的突变体，该水稻根系伸长调控基因OsDRP1C的核苷酸序列为在SEQ ID NO：1所示的基础上，所述DNA序列2858bp处的碱基发生错义突变，胸腺嘧啶(T)被鸟嘌呤(A)取代。通过诱导基因OsDRP1C的DNA序列的2858位的胸腺嘧啶(T)被鸟嘌呤(A)取代，可使含有基因OsDRP1C的突变体的水稻主根、不定根、侧根和根毛细胞的伸长被抑制，使水稻根部生长缓慢。

一种水稻根系伸长调控基因OsDRP1C的突变体所编码的蛋白质，所述蛋白质的氨基酸序列在SEQ ID NO：2所示的基础上，氨基酸序列的233位酪氨酸(Tyr)突变为终止密码子。该水稻根系伸长调控基因OsDRP1C的突变体所编码的蛋白质，可使含有该蛋白质的水稻的根系的细胞的伸长被抑制，根部生长缓慢。

一种含有上述水稻根系伸长调控基因OsDRP1C的表达载体。含有该水稻根系伸长调制基因OsDRP1C的表达载体，可促进或抑制含有该表达载体的水稻的根系的伸长。