一种水稻蛋白OsSWC4在调控水稻株型中的用途制造技术

本发明专利技术涉及一种水稻蛋白OsSWC4在调控水稻株型中的用途。本发明专利技术还涉及调控水稻株型的方法，其包括使OsSWC4蛋白表达降低的步骤。OsSWC4蛋白表达降低能够降低水稻的株高和减少水稻的分蘖。

【技术实现步骤摘要】
一种水稻蛋白OsSWC4在调控水稻株型中的用途
本专利技术涉及基因工程领域，具体涉及一种水稻株高和分蘖相关蛋白OsSWC4和其编码基因。
技术介绍
大米(OryzasativaL.)是一种主食，为世界一半人口提供粮食，大约50％以上人类的主要营养来源是大米[1]。世界上95％的水稻产生和消耗在亚洲，在亚洲饮食谱上占据40-80％的卡路里[2]。在1960年以来，人口的快速增长和耕种面积的急剧减少使得人们对食物的需求越来越难以满足，导致了全球化的食物危机，从而也开启了作物的绿色革命。现代农业中，株高是决定粮食产量的重要性状[3]。水稻“绿色革命”对提高水稻的产量潜力产生了积极的影响，以矮生品种选育为代表[4]。水稻半矮秆基因sd-1在现代水稻育种中起到很重要的作用，半矮化植株能够有效地防倒伏和增加氮肥利用率[5，6]。分蘖也是影响水稻产量的一个重要农艺性状，分蘖数是决定穗数的前提，是构成产量的重要基础。适量的有效分蘖更有利于水稻高产。因此控制水稻株高和分蘖有基因研究有助于水稻品种的改良。
技术实现思路
本专利技术提供水稻分蘖和株高相关基因，名称为OsSwc4，来源于水稻(Oryzasativavar)，编码OsSWC4蛋白，该蛋白的氨基酸序列为SEQIDNo：2，核苷酸编码序列为SEQIDNo：1。该基因所表达的蛋白的表达降低能够降低水稻的株高和减少水稻的分蘖。在一个方面，本专利技术提供水稻蛋白或如SEQIDNO：7所示的序列在调控水稻株型中的用途，所述蛋白为OsSWC4蛋白，其氨基酸序列如SEQIDNo：2所示。在一个实施方案中，所述OsSWC4蛋白的核苷酸编码序列如SEQIDNo：1所示。在一个实施方案中，其中所述水稻株型为株高和/或分蘖。在一个实施方案中，其中所述调控水稻株型为降低水稻的株高和/或减小水稻的分蘖数目。在一个实施方案中，所述水稻的品种是日本晴或9311，优选日本晴。在另一个方面，本专利技术提供调控水稻株型的方法，其包括使OsSWC4蛋白表达降低的步骤，其中所述OsSWC4蛋白的氨基酸序列为SEQIDNo：2。在一个实施方案中，所述水稻的品种是日本晴或9311，优选日本晴。在一个实施方案中，其中所述水稻株型为株高和/或分蘖。在一个实施方案中，其中所述调控水稻株型为降低水稻的株高和/或减小水稻的分蘖数目。在一个实施方案中，其中使OsSWC4蛋白表达降低的步骤通过基因敲除、基因敲减等方法来完成。在一个实施方案中，其中所述基因敲除或基因敲减方法可以是本领域已知的任何方法，例如RNA干扰的方法。在一个实施方案中，其中RNA干扰的方法是使用如SEQIDNO：7所示的序列进行RNA干扰。附图说明图1显示OsSwc4基因RNA干扰示意图。图2显示干扰植株中OsSwc4基因的表达水平。图3显示OsSwc4的RNA干扰植株的表型观测(图3a)和株高、分蘖(图3b)统计图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术作进一步的详细说明。实施例下述实施例中提到的实验方法如无特别说明均为本领域公知的常规方法。实施例1：克隆OsSwc4基因反转录·Trizol法提取日本晴水稻(购自安徽省农科院)RNA；·取约8ug的上述RNA于1.5mlEP管中，按如下体系用DNaseI37℃处理30min，除去DNA：·向上述EP管中加170ulEDPC水，并加入等体积酚仿，充分震荡混匀。4℃12000rpm离心10min；·将上清(约200ul)转移至新的1.5mlEP管中，加入1/10体积的3MNaAC和2.5倍体积预冷的无水乙醇和1.5ul的糖原，颠倒混匀，-20℃放置30min以上；·4℃12000rpm离心15min，弃上清，并用冰上预冷的70％乙醇洗涤2次，去除残留乙醇；·倒扣晾干，加入25ulDEPC水，2ulolig(dT)18，震荡溶解混匀，短暂离心。65℃孵育5min，迅速置于冰上冷却，得到RNA与oligdT混合液，使用诺唯赞公司的反转录试剂盒，按下表加入各组分；·55℃水浴锅中孵育1h后，80℃热处理5min。·补加160ulEDPC水溶解，-20℃保存。得到日本晴水稻的cDNA。PCR从数据库(http：//rice.plantbiology.msu.edu/)中找出与拟南芥Swc4同源的基因(LOC_Os03g25260，其核苷酸序列如SEQIDNO：1所示，氨基酸序列如SEQIDNO：2所示)，命名为OsSwc4，设计相应引物(正向引物：ATGGACGCGAAGGACATCCTCG(如SEQIDNO：3所示)，反向引物：TCAATCAGATGCTTTCAACTTC(如SEQIDNO：4所示))，扩增本实施例得到的日本晴水稻的cDNA以获得OsSwc4基因的cDNA。PCR的反应体系如下：PCR的反应程序如下：98℃下预变性5min，98℃下变性15s，58℃下退火30s，72℃下延伸2min，反应35个循环，72℃下后延伸8min，4℃保持。PCR结束后，用merga公司的DNA回收试剂盒回收并纯化扩增的DNA片段，然后将纯化的DNA片段连接至载体pGEM-T中(Promega公司)，转化E.coliDH5a感受态细胞，挑选阳性克隆提质粒，委托华大基因测序，获得长度为1317bp的OsSwc4cDNA片段，其具有如SEQIDNO：1所示的DNA序列。实施例2：构建OsSwc4基因的干扰RNA载体采用RNA干扰(RNAinterference，RNAi)技术、通过抑制水稻中OsSwc4基因的表达，验证该基因的功能。这个技术途径的主要机理：将目标基因的部分片段以反向重复的形式与能够表达双链RNA(doublestrandRNA，dsRNA)的载体连接，通过遗传转化将该载体导入植物中。获得的转化植株大量表达与目标基因部分片段同源的dsRNA。这些dsRNA迅速形成短干扰RNA(shortinterferingRNA，siRNA)。这些siRNA与目标基因的转录子(mRNA)互补配对，在细胞内特殊酶的作用下使目标基因的转录子降解，从而在mRNA水平上抑制目标基因的功能。研究者可以通过转基因植株表型的改变，验证目标基因的功能。RNA干扰技术已被广泛用于基因功能的验证。本实施例以OsSwc4的CDS序列(SEQIDNO：1)为模板，设计如下引物进行PCR：正向引物(SEQIDNO：5)：5′-CGCGGATCCACTCATGCCGACCATCGAGGCTT-3′(含BamHI酶切位点)，反向引物(SEQIDNO：6)：5′-CGCGTCGACCTCTAGCAATCAGAAGAGCA本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.水稻蛋白或如SEQ ID NO：7所示的序列在调控水稻株型中的用途，所述蛋白为OsSWC4蛋白，其氨基酸序列如SEQ ID No：2所示。/n

【技术特征摘要】
1.水稻蛋白或如SEQIDNO：7所示的序列在调控水稻株型中的用途，所述蛋白为OsSWC4蛋白，其氨基酸序列如SEQIDNo：2所示。


2.权利要求1所述的用途，其中所述OsSWC4蛋白的核苷酸编码序列如SEQIDNo：1所示。


3.权利要求1或2所述的用途，其中所述水稻株型为株高和/或分蘖。


4.权利要求1-3中任一项所述的用途，其中所述调控水稻株型为降低水稻的株高和/或减小水稻的分蘖数目。


5.权利要求1-4中任一项所述的用途，其中所述水稻的品种是日本晴或9311，优选日本晴。


6.调控水稻株型的方法，其包括使OsSWC4蛋白表达降低的步骤，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁勇，王世亮，阿齐兹，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34