本发明专利技术提供了一种水稻粒型相关蛋白GLW2及其编码基因与应用，该GLW2蛋白具有如SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列，或为SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列经过一个或多个氨基酸残基的取代、缺失或添加而形成的具有同等功能的氨基酸序列；该编码基因具有如SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列，或在严格条件下与SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列杂交的核苷酸序列。本发明专利技术GLW2编码基因重组在表达载体并转化水稻后，过表达GLW2能够增加水稻籽粒粒长、粒宽，提高水稻产量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于植物基因工程和植物育种，尤其涉及一种水稻粒型相关蛋白GLW2及其编码基因与应用。
技术介绍
水稻作为重要的粮食作物，在我国的粮食安全保障中具有重要的作用，不断提高稻谷单位面积产量是关系国计民生的大事。粒型对胚乳结构、米粒外观、千粒重、结实率、穗粒数等性状均有巨大的影响，不仅是水稻品质的重要指标，同时也是产量增加的关键因素。伴随基因定位群体的不断发展，以及新型分子标记的进一步开发，陆续有更多的水稻关键性状基因被定位以及克隆。关于这些新基因的研究大大的加强了人们对水稻籽粒性状遗传特性和分子机理的认知，同时这些基因的合理利用指导并促进了水稻单产的增加和品质的提高。至今，GrameneQTL(http://www.gramene.org/QTL)数据库已收录栽培稻QTL8646个，其中产量相关性状QTL2064个，粒型相关QTL219个，包含控制粒长位点26个，控制粒宽、粒厚、长宽比位点分别31、3、9个，控制粒重位点22个。粒重性状QTL较少可能由于粒重基因与环境互作较强，遗传特性相对复杂，及性状鉴定相对困难造成的。粒型相关QTL主要分布在第1、第2、第3及第5染色体上。在不同定位结果中，不同性状的QTL汇集可能在同一染色体区段，这可能代表了基因连锁或一因多效的情况，解释了群体中粒型多个性状同步出现的现象。另一方面，同一性状的QTL也可能定位到不同染色体上，这则从染色体水平上解释了粒型数量性状的来源。近年来，在全世界特别是中国科学家的积极努力下，水稻粒型和产量性状相关基因的克隆取得了长足的进展，但是由于数量性状QTL克隆的复杂性，导致了现在已克隆的水稻粒型和产量性状相关基因还很少，水稻中调控粒型的机理任然不清楚，不完善。因此，水稻籽粒粒型相关基因GLW2的克隆和功能研究，对于明确水稻中调控籽粒粒型的分子机制和其在杂交育种中的应用具有重要的意义。。
技术实现思路
本专利技术的首要目的在于提供一种水稻粒型相关蛋白GLW2。本专利技术的再一目的在于提供上述水稻粒型相关蛋白GLW2的编码基因。本专利技术的另一目的在于提供上述水稻粒型相关蛋白GLW2或编码基因在控制水稻籽粒粒型(长、宽)、提高水稻粒重及产量方面的应用。本专利技术是这样实现的，应用图位克隆技术从水稻材料307R中获得一籽粒粒型相关的基因，该基因的突变导致水稻籽粒粒长、粒宽显著增加，从而导致籽粒粒重增加，命名为2号染色体籽粒长宽基因(GLW2)。由此，本专利技术提供了一种水稻粒型相关蛋白GLW2，具有如SEQIDNO.2所示的氨基酸序列。此外，本专利技术还包括多肽，可以是重组多肽、天然多肽、合成多肽，优选的是重组多肽。本专利技术的多肽可以是天然纯化的产物，或是化学合成的产物，或是使用重组技术从原核或真核宿主(例如，细菌、酵母、高等植物、昆虫和哺乳动物细胞)中产生。根据重组生产方案所用的宿主，本专利技术的多肽可以是糖基化的，或可以是非糖基化的。本专利技术的多肽还可包括或不包括起始的甲硫氨酸残基。本专利技术还包括GLW2蛋白的片段、衍生物和类似物。本文中，术语“片段”、“衍生物”和“类似物”是指基本上保持本专利技术的GLW2蛋白相同的生物学功能或活性的多肽。本专利技术的多肽片段、衍生物或类似物可以是(1)有一个或多个保守或非保守性氨基酸残基(优选保守型氨基酸残基)被取代的多肽，而这样的取代的氨基酸残基可以是也可以不是由遗传密码编码的，或(2)在一个或多个氨基酸残基中具有取代基团的多肽，或(3)成熟多肽与另一个化合物(比如延长多肽半衰期的化合物，例如聚乙二醇)融合所形成的多肽，或(4)附加的氨基酸序列融合到此多肽序列而形成的多肽(如前导序列或分泌序列或用来纯化此多肽的序列或蛋白序列，或融合蛋白)。根据本文的定义，这些片段、衍生物和类似物属于本领域技术人员公知的范围。在本专利技术中，GLW2蛋白指具有SEQIDNO.2序列的多肽。本专利技术还包括与SEQIDNO.2序列的蛋白相同功能的、SEQIDNO.2序列的变异形式。这些变异形式包括(但并不限于)：若干个(通常为1～50个，较佳地1～30个，更佳地1～20个，最佳地1～10个或更少1～8个或1～5个)氨基酸的缺失、插入和/或取代，以及在C末端和/或N末端添加一个或数个(通常为20个以内，较佳地为10个以内，更佳地为5个以内)氨基酸。例如，在本领域内，用性能相似的氨基酸进行取代时，通常不会改变蛋白质的功能。又比如，在C末端和/或N末端添加一个或数个统称也不会改变蛋白质的功能。还包括GLW2蛋白的活性片段和活性衍生物。多肽的变异形式包括：同源序列、保守性变异体、等位变异体、天然突变体、诱导突变体、在高或低的严谨度条件下能与GLW2蛋白编码DNA杂交的DNA所编码的蛋白、以及利用GLW2蛋白的抗血清获得的多肽或蛋白。所述的同源序列是指具有与SEQIDNO.2序列有至少50％，较佳地至少60％，70％，80％，更佳地至少85％，90％，95％相同性的多肽。本专利技术还提供了其他的多肽，如包含GLW2蛋白或其片段的融合蛋白。除了几乎全长的多肽外，本专利技术还包括了GLW2蛋白的可溶性片段。通常，该片段具有GLW2蛋白的至少约20个连续的氨基酸，通常至少约30个连续氨基酸，较佳地至少约50个连续氨基酸，更佳地至少约100个连续的氨基酸，最佳地至少约150个连续氨基酸。本专利技术还提供GLW2蛋白或多肽的类似物。这些类似物与天然的GLW2蛋白的差异可以是氨基酸序列上的差异，也可以是不影响序列的修饰形式上的差异，或者兼而有之。这些多肽包括天然或诱导的遗传变异体。诱导变异体可以通过各种技术得到，如通过辐射或暴露于诱变剂而产生的随机诱变，还可以通过定点诱变法或其他的已知的分子生物学的技术。类似物还包括具有不同于天然L-氨基酸残基(如D-氨基酸)的类似物，以及具有非天然存在的或合成的氨基酸(如β-氨基酸)的类似物。应理解，本专利技术的多肽并不限于上述例举的代表性多肽。修饰(通常不改变一级结构)形式包括：体内或体外的多肽的化学衍生形式如乙酰化或羧基化。修饰还包括糖基化。修饰形式还包括具有磷酸化氨基酸残基(如磷酸酪氨酸，磷酸丝氨酸，磷酸苏氨酸)的序列。还包括被修饰从而提高了其抗蛋白水解性能或优化了溶解性能的多肽。在本专利技术中还包括GLW2蛋白保守性变异蛋白(多肽)，与SEQIDNO.2的氨基酸序列相比，有至多20个，较佳地至多10个，更佳地至多5个，最佳地至多3个氨基酸被性质相似或相近的氨基本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种水稻粒型相关蛋白GLW2，其特征在于，具有如SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列；或为SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列经过一个或多个氨基酸残基的取代、缺失或添加而形成的具有同等功能的氨基酸序列。
【技术特征摘要】
1.一种水稻粒型相关蛋白GLW2，其特征在于，具有如SEQIDNO.2所示
的氨基酸序列；或为SEQIDNO.2所示的氨基酸序列经过一个或多个氨基酸残
基的取代、缺失或添加而形成的具有同等功能的氨基酸序列。
2.权利要求1所述的水稻粒型相关蛋白GLW2的编码基因，其特征在于，
该编码基因的核苷酸序列为：具有如SEQIDNO.1所示的核苷酸序列；或，在
严格条件下与SEQIDNO.1所示的核苷酸序列杂交的核苷酸序列。
3.如权利要求2所述的水稻粒型相关蛋白GLW2的编码基因，其特征在于，
所述严格条件为0.2×SSC，0.1％SDS，60℃；或50％(V/V)甲酰胺，0.1％小牛
血清/0...
【专利技术属性】
技术研发人员：李双成，李平，高烽焱，王世全，邓其明，郑爱萍，朱军，刘怀年，王玲霞，
申请(专利权)人：四川农业大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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