本发明专利技术提供了一种控制水稻花粉育性的蛋白质；一种编码所述蛋白质的基因；一种通过反义ｍＲＮＡ表达法阻断水稻中控制水稻花粉育性的基因的正常表达改变水稻育性的方法；以及一种通过抑制控制水稻花粉育性的基因编码的蛋白质在水稻中的活性，改变水稻育性的方法。本发明专利技术的蛋白质，基因和方法为水稻制种提供了一种新的简便快速的手段。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及控制水稻花粉育性的基因，水稻低分子量GTP结合蛋白基因osRACD；以及通过反义mRNA表达法阻断水稻中控制水稻花粉育性的基因的正常表达，改变水稻育性的方法；和通过抑制控制水稻花粉育性的基因编码的蛋白质在水稻中的活性，改变水稻育性的方法。水稻是最重要的粮食作物之一，全世界年产量已高达50000万吨，全球约一半以上的人口以水稻作为主要的食品来源，因此提高水稻的产量、改良稻米的品质，是世界各国水稻育种学家迫切解决的首要问题。我国是世界上水稻种植历史最为悠久，产量最多的国家之一，存在着丰富的水稻种质资源，为水稻的育种栽培研究提供了良好的物质基础。光敏核不育水稻农垦58S就是由我国科学家首先发现的一种重要的水稻资源。它具有由细胞核基因决定的，在长日照高积温的环境条件下导致水稻花粉雄性不育，在短日照低积温的环境条件下，恢复水稻花粉雄性可育的光周期育性转换遗传特性。因此光敏核不育水稻农垦58S可以一系两用，在不育期可用作母本进行杂交育种，在可育期可以通过自交繁殖不育系种子，即它既能充当不育系也能充当保持系，因此为按“两系法”育种利用水稻杂交优势提供了可能性(李泽炳，1995)。在农垦58S的基础上，通过“两系法”杂交育种，已先后繁育出了N5074S、77001S等一批具有生产应用价值的优良品系。这些两系法杂交水稻同传统的三系法杂交水稻相比，不仅明显缩短了育种周期，提高了土地的利用面积，同时比同熟期三系杂交稻要增产10％左右，而且米质也有明显的提高(童哲，1998)。为了进一步探索光敏核不育水稻农垦58S的光周期育性转换遗传特性的分子本质，拓广“两系法”杂交水稻的育种范围，近20年来，我国科学家对光敏核不育水稻农垦58S开展了生理学、细胞学和遗传学等多方面深入的研究，并取得了丰硕的研究结果。植物生理学研究表明，光敏核不育水稻农垦58S感受光周期的器官是叶片，产生光周期应答的效应器主要是幼穗中的花药。育性转换敏感期在小孢子尚未发生的枝梗原基分化期(第II期)到花粉母细胞形成期(第V期)。光敏色素和隐花色素很可能是光敏核不育水稻感受光周期应答产生育性转换特性的光受体。遗传学研究表明，光敏核不育水稻农垦58S的花粉育性在一定温度范围内受光周期诱导。控制光周期育性转换的主效基因为一对或两对隐性核基因。遗传学作图定位分析显示光敏核不育主效基因很可能位于第3、5、7、11、12染色体上(李泽炳，1995；童哲，1998；贺超兴，1999；张锐，1999；李子银，1999；梅明华，1999)。尽管对光敏核不育水稻农垦58S的生物学研究取得了如上所述丰硕的结果，但是对于光敏核不育水稻农垦58S光周期育性转换的分子机理目前仍知之甚少，光敏核不育基因至今还尚未克隆。这些基础性研究的滞后已严重阻碍了光敏核不育水稻的进一步应用，以及在其它农作物材料间的推广。因此加快对光敏核不育基因的克隆，加深对光敏核不育水稻光周期育性转换分子机理的了解，是摆在我国水稻育种学家面前急需解决的重要课题。我们认为光敏核不育水稻农垦58S光周期育性转换特性，并不仅仅是由单基因决定的遗传学性状问题，它既涉及到水稻植株对环境光温等因素作用的反应，又涉及到植物体自身的发育状态。因此不能简单地仅从遗传学角度考察光敏核不育现象，还应从光温效应，光信号传导以及特异转录因子等诸多方面，特别是基因表达的发育调控方面综合考虑。正确地选用有效的技术手段，是关系到能否分离到水稻光敏核不育基因的一个重要条件。植物光温的育性效应，本质上是由于基因表达的发育调控与差异表达造成的。因此比较不同类型的细胞或不同发育状态细胞之间基因表达的差别，即mRNA种的差别，为分离水稻光敏核不育基因打开了方便之门。基于上述观点，本研究采用mRNA差别显示的方法，比较经不同光周期处理的光敏核不育水稻农垦58S光周期育性转换敏感期幼穗基因表达活性的差异，克隆参与控制光敏核不育水稻农垦58S光周期育性转换性状的相关基因。以期为深入了解光敏核不育水稻光周期育性转换分子机理，为最终克隆并分离水稻光敏核不育基因奠定良好的前期工作基础。本专利技术的一个目的是提供控制水稻花粉育性的基因。本专利技术的再一个目的是提供一种由本专利技术的控制水稻花粉育性的基因编码的蛋白质。本专利技术的又一个目的是提供一种通过反义mRNA表达法阻断水稻中控制水稻花粉育性的基因的正常表达，改变水稻育性的方法。本专利技术的又一个目的是提供一种通过抑制控制水稻花粉育性的基因编码的蛋白质在水稻中的活性，改变水稻育性的方法。本专利技术提供了一种控制水稻花粉育性的基因，该基因的cDNA全长850bp，从112bp至705bp含有一个长度为594bp的开放阅读框，编码197个氨基酸和一个终止密码子。osRACD中存在的594bp开放阅读框编码着水稻低分子量GTP结合蛋白基因的全长cDNA序列，是首次分离并克隆的一种水稻低分子量GTP结合蛋白基因，命名为osRACD，其编码的蛋白质产物命名为osRACDP，其核苷酸序列为AGCAAGCAGC AGCTGAGGTG AGGTCCGTGG CGTTGGAGTG AGGACTGAGG AGGAAGAAGA 60GGGCGGGATC TAGGGTACCG GATGCGCTGG CTGTGCTGAG TGAGAGTAGA GATGAGCGCG120TCTCGGTTCA TCAAGTGCGT CACCGTGGGG GACGGCGCCG TGGGCAAGAC CTGCATGCTC180ATCTCCTACA CCTCCAACAC CTTCCCCACG GACTATGTTC CAACTGTTTT TGATAACTTC240AGTGCAAATG TTGTGGTCGA TGGGAGCACT GTGAACTTGG GGTTGTGGGA TACAGCAGGA300CAAGAGGACT ACAATAGGCT ACGCCCGTTG AGCTATCGTG GCGCTGATGT TTTCCTGCTG360GCCTTTTCTC TGATCAGCAA AGCAAGCTAT GAGAATGTTT CTAAAAAGTG GATACCTGAA420TTAAGGCATT ATGCTCCTGG TGTGCCAATA ATTCTCGTTG GAACAAAGCT TGATCTGCGG480GATGATAAGC AATTTTTCGT AGATCACCCT GGTGCTGTAC CTATTTCCAC TGCTCAGGGC540GAAGAGCTGA GGAAACTCAT TGGTGCAGCG GCATACATTG AATGCAGTTC AAAAACACAG600CAAAACATCA AGGCAGTTTT CGATGCTGCG ATTAAGGTGG TTCTCCAGCC TCCAAAGCAA660AAGAAGAAGA AGAAAAAGGC GCAGAAAGGA TGTGCCATCT TGTAATTAAA TGGTAGACAG720TGCAGTGCAG ATCGATGTAT CCCTTCATTT GTAGCCTCTG GCTTCAATCG TCGCTTGTTT780GTATAATTAC GCTAGATGCC ACCGGCAGAA GATATAATAT AGTCCT本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种控制水稻花粉育性的蛋白质，其氨基酸序列如下：ＭＳＡＳＲＦＩＫＣＶＴＶＧＤＧＡＶＧＫＴＣＭＬＩＳＹＴＳＮＴＦＰＴＤＹＶＰＴＶＦＤＮＦＳＡＮＶＶＶＤＧＳＴＶＮＬＧＬＷＤＴＡＧＱＥＤＹＮＲＬＲＰＬＳＹＲＧＡＤＶＦＬＬＡＦＳＬＩＳＫ ＡＳＹＥＮＶＳＫＫＷＩＰＥＬＲＨＹＡＰＧＶＰＩＩＬＶＧＴＫＬＤＬＲＤＤＫＱＦＦＶＤＨＰＧＡＶＰＩＳＴＡＱＧＥＥＬＲＫＬＩＧＡＡＡＹＩＥＣＳＳＫＴＱＱＮＩＫＡＶＦＤＡＡＩＫＶＶＬＱＰＰＫＱＫＫＫＫＫＫＡＱＫＧＣＡＩＬ＊。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：米志勇，吴乃虎，
申请(专利权)人：中国科学院发育生物学研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。