[发明专利]一种水稻MYB转录因子及其编码蛋白的应用

说明书

本发明属于基因工程技术领域，公开了一种水稻MYB类转录因子及其编码蛋白的应用。水稻MYB类转录因子基因OsREPLY的序列号为LOC_Os10g33810(Os10g0478300),可在调控水稻株高、倒伏抗性、花期和产量方面应用。本发明通过系统研究，首次提供了OsREPLY转录因子基因及其编码蛋白的生物学功能。本发明通过CRISPR技术手段获得的osreply突变体材料，导致转基因水稻与野生型对照相比发生株高增加、茎秆变粗抗倒伏、花期改变、产量提高。

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，设计一种水稻MYB类转录因子REPLY及其编码蛋白的应用。

背景技术

植物转录因子MYB是近年来发现的一类与调控植物生长发育、生理代谢、细胞的形态和模式建成等生理过程有关的一类转录因子，在植物中普遍存在，同时也是植物中最大的转录家族之一，MYB转录因子在植物的代谢和调控中发挥重要作用。MYB转录因子具有多种生物学功能，广泛参与植物根、茎、叶、花的生长发育，与此同时，MYB基因家族对干旱、盐渍、冷害等非生物胁迫过程也有响应，此外MYB转录因子还与某些经济作物的品质好坏密切相关。

水稻是世界上最重要的粮食作物之一。株高作为重要的农艺性状之一，是水稻株型和产量的核心因素，关系到植株结构、抗倒伏性和产量性能。短茎有利于水稻抗倒伏，但如果植株过短，则会导致生长不足，最终影响水稻的生产潜力。1990年代，矮化育种促成了第一次“绿色革命”。国内外学者对株高与产量的关系进行了研究，提出了理想的株型作为超级稻育种的典范。良好的植物结构保证了作物本身的源-汇-流结构顺畅、合理。高源、大汇、畅流是作物高产的基础。株型改良是水稻育种的主线，株高是株型改良的关键性状。在不改变经济系数的前提下，适当增加株高可以提高叶片的光吸收率，有利于物质的积累，通过提高生物种群的生物产量来提高产量。

本发明从水稻中鉴定了一个MYB转录因子OsREPLY，提出了利用OsREPLY进行水稻株型改良，通过适度增强株高提高叶片光吸收率，促进产量的提高，同时还可以增强植株的抗倒伏能力；此外，该基因3'UTR区的单核苷酸改变可以改变水稻对纬度的适应性，其中单倍型Hap2(CC)可作为更适宜水稻在高纬度地区种植的分子标记。

发明内容

本发明的目的在于提供水稻MYB转录因子基因OsREPLY及其编码蛋白的应用。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

水稻MYB类转录因子OsREPLY在增加植物株高、增强抗倒伏性、增强纬度适应性和/或提高产量方面的应用，该基因的MSU编号为LOC_Os10g33810(RAP_Locus编号为:Os10g0478300)。

其中，所述的植物优选单子叶植物，进一步优选水稻、玉米或小麦，特别优选水稻。

作为本发明的一种优选，通过突变、沉默或抑制水稻MYB类转录因子OsREPLY的表达增加植物株高、增强抗倒伏性、增强纬度适应性和/或提高产量。

作为本发明的进一步优选，通过基因编辑手段突变水稻MYB类转录因子OsREPLY的表达增加植物株高、增强抗倒伏性、增强纬度适应性和/或提高产量。

针对所述的水稻MYB类转录因子OsREPLY的基因编辑系统在增加植物株高、增强抗倒伏性、增强纬度适应性或提高产量方面的应用。

其中，所述的植物优选单子叶植物，进一步优选水稻、玉米或小麦，特别优选水稻。