一种水稻转录因子在改良水稻高产性状中的应用制造技术

本发明专利技术涉及一种水稻转录因子在改良水稻高产性状中的应用，属于基因工程领域。其是利用转录因子激活基序VP64与水稻转录因子Os01g60960.1基因融合构建得到组成型转录因子，并转化到农作物如水稻中，从而提高水稻的产量。对于详细阐明调控水稻高产机理有重要的理论价值，并且可以通过转基因手段，提高水稻的产量，因此在生产实践中也具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种水稻转录因子在改良水稻高产性状中的应用，属于基因工程领域。其是利用转录因子激活基序VP64与水稻转录因子Os01g60960.1基因融合构建得到组成型转录因子，并转化到农作物如水稻中，从而提高水稻的产量。对于详细阐明调控水稻高产机理有重要的理论价值，并且可以通过转基因手段，提高水稻的产量，因此在生产实践中也具有重要意义。【专利说明】一种水稻转录因子在改良水稻高产性状中的应用
本专利技术涉及基因工程领域，具体地说，涉及水稻转录因子0s01g60960.1基因的应用。
技术介绍
水稻(Oryza sativa L.)是我国和全世界最重要的三大粮食作物之一，是世界一半以上人口的主食，也是一个重要的功能基因研究的模式植物。与其相关的遗传学和分子生物学研究一直倍受研究者的重视，转录水平的调控是基因表达调控的重要方式。当前水稻增产的研究较依赖于有限的水稻种质资源，传统的杂交育种优势正在逐渐减弱，而水稻转基因技术有可能发掘水稻进一步增产的潜力。在植物界中，能形成种子的植物约占植物总数的三分之二以上，作为重要的繁殖器官，种子同时也为人们提供食物来源，水稻就是其中的重要代表，种子来源于受精后的胚珠。从分子生物学的角度来说，种子的发育和萌发是一个有次序的、选择性的基因表达过程。而转录因子在基因表达的精确调控中起到了关键性的作用。0s01g60960.1是LBD家族的一员，但是由于LBD基因是新发现的植物所特有的一个基因家族，有关LOB结构域在高等植物发育中的确切功能尚不清楚。但是，对已克隆的几个LBD基因功能的初步分析还是为我们了解其功能提供了部分线索。LOB是第一个分离的属于LBD基因家族的基因，其在转座子插入引发的功能丧失的情况下不能观察到明显的表型突变，表明LOB在拟南芥的发育过程中存在一定程度的功能冗余。但以花椰菜病毒的35S强启动子与LOB编`码序列构建的融合表达载体转化野生型植株，可观察到植株矮小、叶片向上卷曲、叶柄和花梗变短、花器官畸形等明显表型的变化(Shuai et al.,2002)。拟南芥中另一个LBD基因家族成员——AS2，其突变体as2呈现出叶片不对称发育或畸形、叶脉发育不完全等表型，则揭示了部分LBD基因可能参与了高等植物器官的形态建成(Serrano-Cartagena et al., 1999 ；0ri et al., 2000 ；Sun et al., 2000 ；Semiartiet al.,2001:Xu et al., 2003) ?异位过表达AS2的转基因拟南芥植株出现了较短的初生根、狭小而上卷的子叶、叶片和花萼远轴面形成毛刺状增生物、花梗向下弯曲等表型；同时，组织显微观察还揭示AS2的过表达干扰了侧生器官正常近远轴极性的建立，导致远轴面的细胞类型被近轴面的细胞类型部分替代(Lin et al.，2003 ；Nakazawa et al.，2003)。AS2在拟南芥中亲缘关系最近的同源基因ASLl (亦称LBD36)，同样是LBD基因家族成员，其过表达会引起花和角果下垂的表型(Chalfun-Junior et al.,2005 ；Nakazawa et al., 2003) ?ASLl的功能丧失突变体asll没有观察到明显的异常表型，但asll/as2双突变体表现出花萼窄小、内部花器官暴露、花萼和花瓣向外卷曲、提前开花等突变表型，这表明ASLl、As2同时参与了花器官的发育并在该阶段存在一定的功能冗余(Chalfun-Junior et al.,2005)。水稻中克隆的第一个LBD 基因-ARLl (ADVENTITIOUS ROOTLESS I)，或称CRLl (CROWN R00TLESS1)，其功能丧失突变表现为不能形成正常的不定根/从生根、生长素敏感性的丧失、根生长的向地性的丧失等表型，但地上部没有明显的形态异常(Liu etal.,2005 ；Inukai et al.，2005)。最近研究也分离了水稻中的一个LBD基因家族成员，初步命名为DHl (DEGENERATED HULL I), dhl突变体呈现颖花的颖壳缺失或颖壳发育的提前终止、雌雄蕊数目异常、部分雄性不育等表型；过量表达DHl的转基因水稻表现为植株矮小、节间和颖花的枝梗缩短、叶片向下低垂等表型(李爱宏，2006，私人通讯)。这些结果表明水稻中的LBD基因，与拟南芥相比，在侧生器官的发育方面可能有着更加重要的作用。VP64是4个VP16功能域基序融合在一起组成的，是一类增强子。VP16最早在动物病毒基因中发现，现已被广泛应用到植物中，主要用于植物基因的转录调控的研究中。转录因子在体内的作用大体上可以分成两种:一种为转录增强子，另一种为转录抑制子。当转录因子和VP16功能域基序融合之后，它就会增强转录因子的功能，从而在转基因植株中出现更明显的表型变化。
技术实现思路
本专利技术提供一种水稻转录因子在改良水稻高产性状中的应用。为了实现本专利技术的目的，本专利技术首先提供了一种融合蛋白，所述融合蛋白为(VP16)4-Linker-0s01g60960.1 ；其中，Linker由39个柔性氨基酸串联而成，其序列如SEQ ID N0.9所示，其核苷酸序列如SEQ ID N0.3所示；VP16为来自单纯疱疹病毒的VP16蛋白；0s01g60960.1为水稻转录因子 0s01g60960.1。所述水稻转录因子0s01g60960.1的氨基酸序列如SEQ ID N0.2所示，或该序列经替换、缺失或添加一个或几个氨基酸形成的具有同等功能的氨基酸序列。其中，(VP16)4即 VP64,是由 4 个 VP16 功能域基序(Asp Ala Leu Asp Asp PheAspLeu Asp Met Leu)以Gly Ser两个氨基酸间隔融合在一起组成的增强子,其序列如SEQID N0.10所示，其核苷酸序列如SEQ ID N0.4所示。`本专利技术还提供含有编码所述融合蛋白的基因的载体。所述载体的构建方法如下:(I)在植物转录因子数据库中找到0s01g60960.1基因，根据其序列设计PCR扩增引物对，其为正向引物 F: 5’ -CAAAAAAGCAGGCTTCATGTCCACAGAGAGGGAAAGAC-3’ 和反向引物R:5’-CAAGAAAGCTGGGTCACCAAAGTATGCAGCATGCTC-3’ ；(2)以野生日本晴水稻总cDNA为模板，进行PCR获得0s01g60960.1全序列；(3)将PCR产物克隆到连接pDONER克隆载体上，经测序鉴定得到与目的基因完全相同的序列；(4)以双元表达载体左右边界包含的序列为骨架序列，通过体外重组，将ubipromoter-VP64_Gateway 表达单兀、35S promoter-asRED 表达单兀和 35S promoter-hyg表达单元与之融合构建，得到载体nVP64-hyg-asRED的全序列如SEQ ID N0.5所示；(5)通过LR反应将0s01g60960.1构建到其目地基因的N端融合了 VP64标签的植物表达载体nVP64-hyg-asRED上，获得载体ubi:VP64-0s01g60960.1，载体全序列如SEQID N0.6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水稻转录因子在改良水稻高产性状中的应用，其特征在于所述水稻转录因子Os01g60960.1的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示，其编码蛋白的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：边鸣镝，左泽乘，周婷婷，石武良，姜文洙，周连霞，都兴林，杨振明，陈正道，关可兴，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22