本发明专利技术公开了一种与稻米崩解值相关的基因FBX365及其应用，该基因的编码区核苷酸序列如SEQ ID NO:3所示。本发明专利技术的基因影响稻米RVA中崩解值。利用基因编辑技术编辑基因FBX365，编辑家系可显著提高水稻稻米RVA中崩解值。FBX365基因今后可以作为一个影响稻米品质的基因应用于水稻育种工作中，具有巨大的开发价值和应用前景。值和应用前景。值和应用前景。
【技术实现步骤摘要】
一种与稻米崩解值相关的基因FBX365及其应用
[0001]本专利技术属于农业生物工程
，涉及一种与水稻稻米RVA中崩解值相关的基因FBX365及其应用。本专利技术还涉及该基因编码的多肽序列，以及通过基因编辑技术培育高崩解值水稻品种的方法。
技术介绍
[0002]水稻是我国重要的粮食作物，也是保证我国粮食安全的重要作物。目前我国的水稻产量已经超过消费量(2019年，中国稻谷产量2.1亿吨，消费量1.94亿吨，国家统计局数据)，因此大众的消费习惯开始从吃饱到吃好的转变，对稻米品质的要求日渐增加。
[0003]稻米品质的提高需要对稻米的组成成分进行生化分析，稻米理化指标评价法是评价稻米品质的重要方法。其中，快速粘度分析(Rapid viscosity analysis，RVA)产生的RVA谱是反映淀粉匀浆在加热、连续高温和冷却过程中所呈现的具有相同特征的糊化曲线，可以快速反映稻米的品质性状。其产生的二级数据崩解值(Breakdown Value)与食味值显著相关，即崩解值越大，食用质量越好,育种潜力越大(Zhu et al.,2019；Han and Hamaker,2001)。因此提高稻米的崩解值有利于优质水稻的培育。
[0004]目前对于稻米品质的研究集中在遗传水平上QTL的检测和已克隆基因优异单倍型的发掘，包括双亲本后代群体以及自然变异群体QTL的检测以及Wx等基因单倍型的发掘。前人对双亲本后代群体的QTL检测到Wx基因对RVA谱有影响，Wx不同等位变异产生不同RVA谱的材料(Zhang et al.,2019)，同时也对Wx基因进行了基因编辑，得到了不同RVA谱的材料(Zeng et al.,2020)。利用自然变异群体有助于分析基因的不同单倍型，利用单倍型对应的表型差异达到预测基因功能的目的，比如启动子变异影响水稻支链氨基酸水平的OsbZIP18基因(Sun et al.,2020)以及非转录区变异影响水稻籽粒长度的OsSPL13(Si et al.,2016)。
[0005]尽管在其他性状上，利用自然变异群体进行基因单倍型分析已经显示出明显优势，但在自然变异群体对RVA谱中的崩解值的研究较少。对自然变异群体中影响崩解值的基因的认知还十分有限。
[0006]FBX家族基因是一类含有F
‑
box domain的基因，主要参与到泛素
‑
蛋白酶体途径这一重要的生物调节体系。水稻中报道的OsFBK12基因通过参与到泛素
‑
蛋白酶体途径，调节体内乙烯水平的变化，调节叶片的衰老和籽粒大小(Chen et al.,2013)。OsDRF1可以是防御相关基因上调表达，显著增强植株的抗病性(Cao et al.,2018)。但我们对于FBX类基因对于稻米RVA，特别是崩解值的影响的认识还非常有限。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的在于提供一种与稻米崩解值相关的水稻FBX365基因及其编码的蛋白和在调控水稻稻米崩解值中的应用。
[0008]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0009]一种水稻FBX365基因，本专利技术通过对群体的FBX365基因以及启动子变异检测，发现了该基因与稻米崩解值相关，并利用基因编辑构建转基因植株，验证了敲除FBX365基因可以提高稻米的崩解值。该基因具有如下(1)或(2)所述的核苷酸序列：
[0010](1)如SEQ ID NO:3所示的编码区核苷酸序列；
[0011](2)与如SEQ ID NO:3所示的核苷酸序列具有90％以上的同源性，且编码相同功能蛋白质的核苷酸序列。
[0012]该基因还具有如SEQ ID NO:2所示的基因组核苷酸序列。
[0013]上述水稻FBX365基因编码的蛋白也属于本专利技术的保护范围。该蛋白具有如下(a)或(b)所示的氨基酸残基序列：
[0014](a)如SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列；
[0015](b)将SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列经过一个或若干个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加衍生得到的具有相同功能的氨基酸序列。
[0016]含有上述水稻FBX365基因的表达盒、重组载体、转基因细胞系或转基因重组菌，或者用于干扰、抑制、沉默、靶向敲除或定点突变所述水稻FBX365基因的物质均属于本专利技术的保护范围。
[0017]优选的，用于干扰、抑制、沉默、靶向敲除或定点突变所述水稻FBX365基因的物质包括以下(1)～(6)中的至少一种：
[0018](1)针对水稻FBX365基因的干扰序列；
[0019](2)用于干扰的水稻FBX365基因的干扰载体；
[0020](3)包含有水稻FBX365基因干扰载体的转基因细胞系；
[0021](4)基于基因编辑技术靶向敲除或定点突变水稻FBX365基因的引物序列；
[0022](5)基于基因编辑技术靶向敲除或定点突变水稻FBX365基因的载体；
[0023](6)基于基因编辑技术靶向敲除或定点突变水稻FBX365基因的细胞系。
[0024]所述的含有水稻FBX365基因的重组载体可以为重组克隆载体或重组表达载体，可用现有的植物表达载体构建所述基因的重组表达载体。
[0025]所述植物表达载体包括双元农杆菌载体和可用于植物微弹轰击的载体等。所述植物表达载体还可包含外源基因的3
’
端非翻译区域，即包含聚腺苷酸信号和任何其它参与mRNA加工或基因表达的DNA片段。所述聚腺苷酸信号可引导聚腺苷酸加入到mRNA前体的3
’
端，如农杆菌冠瘦瘤诱导(Ti)质粒基因(如胭脂合成酶N')s基因)、植物基因(如大豆贮存蛋白基因)3
’
端转录的非翻译区均具有类似功能。
[0026]使用所述基因构建重组植物表达载体时，在其转录起始核苷酸前可加上任何一种增强型启动子或组成型启动子，如花椰菜花叶病毒(CAMV)35S启动子、玉米的泛素启动子(Ubiquitin)，它们可单独使用或与其它的植物启动子结合使用；此外，使用本专利技术的基因构建植物表达载体时，还可使用增强子，包括翻译增强子或转录增强子，这些增强子区域可以是ATG起始密码子或邻接区域起始密码子等，但必需与编码序列的阅读框相同，以保证整个序列的正确翻译。所述翻译控制信号和起始密码子的来源是广泛的，可以是天然的，也可以是合成的。翻译起始区域可以来自转录起始区域或结构基因。
[0027]为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选，可对所用植物表达载体进行加工，如加入可在植物中表达的编码可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因(GUS基因、
荧光素酶基因等)、具有抗性的抗生素标记物(庆大霉素标记物、卡那霉素标记物等)或是抗化学试剂标记基因(如抗除草剂基因)等。从转基因植物的安全性考虑，可不加任何选择性标记基因，直接以逆境筛选转化植株。
[0028]上述的水稻FBX365基因，上述的蛋白，或上述的表达本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种水稻FBX365基因，该基因具有如下(1)或(2)所述的核苷酸序列：(1)如SEQ ID NO:3所示的编码区核苷酸序列；(2)与SEQ ID NO:3所示的核苷酸序列具有90％以上的同源性，且编码相同功能蛋白质的核苷酸序列。2.根据权利要求1所述的水稻FBX365基因，其特征在于，该基因具有如SEQ ID NO:2所示的基因组核苷酸序列。3.权利要求1所述的水稻FBX365基因编码的蛋白。4.根据权利要求3所述的蛋白，其特征在于，该蛋白具有如下(a)或(b)所示的氨基酸残基序列：(a)如SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列；(b)将SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列经过一个或若干个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加衍生得到的具有相同功能的氨基酸序列。5.含有权利要求1或2所述水稻FBX365基因的表达盒、重组载体、转基因细胞系或转基因重组菌。6.用于干扰、抑制、沉默、靶向敲除或定点突变权利要求1或2所述水稻FBX365基因的物质，其特征在于，该物质包括以下(1)～(6)中的至少一种：(1)针对水稻FBX365基因的干扰序列；(2)用于干...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐伟杰，张云辉，方先文，陈海元，张所兵，林静，汪迎节，朱晓妹，
申请(专利权)人：江苏省农业科学院，
类型：发明
国别省市：
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。