【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及遗传工程领域中水稻每穗粒数和粒重相关mog1蛋白及其编码基因与应用。
技术介绍
1、产量性状一直是粮食作物育种研究的重要主题。目前，在有限的耕地资源下，世界人口数量依然呈增加趋势，尤其在亚洲、非洲和拉丁美洲等发展中国家。水稻是最重要的粮食作物之一，世界上有超过一半以上人口以水稻为主食。因此，水稻产量性状相关基因的发掘与利用对世界粮食安全有着非常重要的意义。
2、水稻增产通常利用常规杂交技术或者基因编辑手段增加水稻每穗粒数来实现。近几十年的水稻育种实践证明，提高每穗粒数是增加水稻产量最有效的途径之一。但是，不同农艺性状之间往往存在着此消彼长的权衡效应。有效穗数、每穗粒数和粒重是水稻产量的主要三个核心要素，它们之间通常存在一定的负相关性，特别是每穗粒数和粒重之间。因此，通过图位克隆技术挖掘同时提高水稻每穗粒数和粒重的基因，不仅对提高水稻的收获指数有着重要的意义，也可以为选取合适的基因进行分子设计育种提供重要的理论指导。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是提高植物产量、每穗粒数和粒重，尤其是水稻。
2、为了解决上述问题，本专利技术提供了一种提高植物产量和/或每穗粒数和/或粒重的方法。
3、所述方法包括将通过上调或增强或提高植物中蛋白质的编码基因的表达，和/或所述蛋白质的活性和/或含量来提高植物产量和/或每穗粒数和/或粒重；
4、所述蛋白质为如下任一种蛋白质：
5、b1)氨基酸序列是序列2所示的蛋白质；p>
6、b2)将b1)所述蛋白质的经过氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与b1)所示的蛋白质具有80％以上的同一性且具有相同功能的蛋白质；
7、b3)将b1)或b2)的n末端或/和c末端连接蛋白质标签得到的融合蛋白质。
8、本申请中，所述植物可为水稻。
9、上文中，所述生物产量可为植物一生中生产和积累的有机物的总量，不包括根系。所述生物产量可为单株地上植株的风干重。
10、所述经济产量为栽培目的所需要的产品收获量。所述经济产量可为禾本科植物的主茎穗重。
11、为了解决上述问题，本专利技术还提供了一种培育高产量和/或每穗粒数和/或粒重植物的方法。
12、所述方法包括上调或增强或提高目的植物中上述蛋白质的编码基因的表达量，和/或所述蛋白质的活性和/或含量得到高产量和/或每穗粒数和/或粒重植物，所述高产量和/或每穗粒数和/或粒重植物的产量和/或每穗粒数和/或粒重高于所述目的植物。
13、上述的方法中，所述上调或增强或提高植物中上述蛋白质的编码基因的表达包括向所述目的植物中导入上述b1)所述的核酸分子、b2)所述的表达盒或b3)所述的重组载体。
14、上文中，所述核酸分子可为序列1所述的核酸分子。
15、为了解决上述问题，本专利技术还提供了下述应用。
16、蛋白质、调控所述蛋白质的编码基因表达的物质或调控所述蛋白质的活性或含量的物质在下任一种中的应用；
17、a1)提高禾本科植物产量中的应用和/或制备提高禾本科植物产量产品中的应用；
18、a2)提高禾本科植物每穗粒数中的应用和/或制备提高禾本科植物每穗粒数产品中的应用；
19、a3)提高禾本科植物粒重中的应用和/或制备提高禾本科植物粒重产品中的应用；
20、所述蛋白质为如下任一种蛋白质：
21、f1)氨基酸序列是序列2所示的蛋白质；
22、f2)将f1)所述蛋白质的经过氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与f1)所示的蛋白质具有80％以上的同一性且具有相同功能的蛋白质；
23、f3)将f1)或f2)的n末端或/和c末端连接蛋白质标签得到的融合蛋白质；
24、所述调控所述蛋白质的编码基因表达的物质或调控所述蛋白质的活性或含量的物质为下述任一种：
25、b1)、编码利要求1或2所述蛋白质的核酸分子；
26、b2)、含有b1)所述核酸分子的表达盒；
27、b3)、含有b1)所述核酸分子的重组载体、或含有b2)所述表达盒的重组载体；
28、b4)、含有b1)所述核酸分子的重组微生物、或含有b2)所述表达盒的重组微生物、或含有b3)所述重组载体的重组微生物；
29、b5)、含有b1)所述核酸分子的转基因植物细胞系、或含有b2)所述表达盒的转基因植物细胞系、或含有b3)所述重组载体的转基因植物细胞系；
30、b6)、含有b1)所述核酸分子的转基因植物组织、或含有b2)所述表达盒的转基因植物组织、或含有b3)所述重组载体的转基因植物组织；
31、b7)、含有b1)所述核酸分子的转基因植物器官、或含有b2)所述表达盒的转基因植物器官、或含有b3)所述重组载体的转基因植物器官；
32、b8)、抑制或降低或下调权利要求1或2所述蛋白质的编码基因的表达或抑制或降低或下调所述蛋白质的活性或含量的核酸分子；
33、b9)、表达b8)所述核酸分子的编码基因；
34、b10)、含有b9)所述基因的表达盒；
35、b11)、含有b9)所述基因的重组载体、或含有b10)所述表达盒的重组载体；
36、b12)、含有b9)所述基因的重组微生物、或含有b10)所述表达盒的重组微生物、或含有b11)所述重组载体的重组微生物；
37、b13)、含有b9)所述基因的转基因植物细胞系、或含有b10)所述表达盒的转基因植物细胞系、或含有b11)所述重组载体的转基因植物细胞系；
38、b14)、含有b9)所述基因的转基因植物组织、或含有b10)所述表达盒的转基因植物组织、或含有b11)所述重组载体的转基因植物组织；
39、b15)、含有b9)所述基因的转基因植物器官、或含有b10)所述表达盒的转基因植物器官、或含有b11)所述重组载体的转基因植物器官。
40、上述蛋白质中，所述蛋白标签(protein-tag)是指利用dna体外重组技术，与目的蛋白一起融合表达的一种多肽或者蛋白，以便于目的蛋白的表达、检测、示踪和/或纯化。所述蛋白标签可为flag标签、his标签、mbp标签、ha标签、myc标签、gst标签和/或sumo标签等。
41、上述蛋白质中，同一性是指氨基酸序列的同一性。可使用国际互联网上的同源性检索站点测定氨基酸序列的同一性，如ncbi主页网站的blast网页。例如，可在高级blast2.1中，通过使用blastp作为程序，将expect值设置为10，将所有filter设置为off，使用blosum62作为matrix，将gap existence cost，perresidue gap cost和lambdaratio分别设置为11，1和0.85(缺省值)并进行检索一对氨基酸序列的同一性进行计算，然后即可获得同一性的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种提高植物产量和/或每穗粒数和/或粒重的方法，其特征在于，包括将通过上调或增强或提高植物中蛋白质的编码基因的表达，和/或所述蛋白质的活性和/或含量来提高植物产量和/或每穗粒数和/或粒重；
2.一种培育高产量和/或每穗粒数和/或粒重植物的方法，其特征在于，包括上调或增强或提高目的植物中权利要求要求1中所述蛋白质的编码基因的表达量，和/或所述蛋白质的活性和/或含量得到高产量和/或每穗粒数和/或粒重植物，所述高产量和/或每穗粒数和/或二次枝梗数植物的产量和/或每穗粒数和/或粒重高于所述目的植物。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述上调或增强或提高植物中权利要求1或2中所述蛋白质的编码基因的表达包括向所述目的植物中导入权利要求4中B1)所述的核酸分子、B2)所述的表达盒或B3)所述的重组载体。
4.蛋白质、调控所述蛋白质的编码基因表达的物质或调控所述蛋白质的活性或含量的物质在下任一种中的应用；
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述蛋白来源于水稻。
6.根据权利要求4或5所述的应用，其特征在于，B1)
7.根据权利要求4或5所述的应用，其特征在于，B8)所述核酸分子为靶向权利要求1中所述蛋白质编码基因的gRNA，所述gRNA的靶标序列为序列4。
8.一种培育低产量和/或每穗粒数和/或粒重的方法，其特征在于，包括下调或减弱或降低目的植物中权利要求要求1中所述蛋白质的编码基因的表达量，和/或，所述蛋白质的活性和/或含量得到低产量和/或每穗粒数和/或粒重植物，所述低产量和/或每穗粒数和/或粒重植物的产量和/或每穗粒数和/或粒重低于所述目的植物。
9.如权利要求1-3或8任一所述的方法或权利要求4-7任一所述的应用，其特征在于，所述植物为如下任一种：
10.权利要求4中所述的蛋白质或所述的核酸分子。
...【技术特征摘要】
1.一种提高植物产量和/或每穗粒数和/或粒重的方法，其特征在于，包括将通过上调或增强或提高植物中蛋白质的编码基因的表达，和/或所述蛋白质的活性和/或含量来提高植物产量和/或每穗粒数和/或粒重；
2.一种培育高产量和/或每穗粒数和/或粒重植物的方法，其特征在于，包括上调或增强或提高目的植物中权利要求要求1中所述蛋白质的编码基因的表达量，和/或所述蛋白质的活性和/或含量得到高产量和/或每穗粒数和/或粒重植物，所述高产量和/或每穗粒数和/或二次枝梗数植物的产量和/或每穗粒数和/或粒重高于所述目的植物。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述上调或增强或提高植物中权利要求1或2中所述蛋白质的编码基因的表达包括向所述目的植物中导入权利要求4中b1)所述的核酸分子、b2)所述的表达盒或b3)所述的重组载体。
4.蛋白质、调控所述蛋白质的编码基因表达的物质或调控所述蛋白质的活性或含量的物质在下任一种中的应...
【专利技术属性】
技术研发人员：张战营，胡乾峰，韩迎春，李俊周，李自超，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：
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