本发明专利技术公开了水稻CSK1蛋白在调控水稻次生壁形成中的应用。本发明专利技术属于生物技术领域，具体为水稻CSK1蛋白在调控水稻次生壁形成中的应用。本发明专利技术CSK1蛋白在调控植物次生壁形成中的应用具体体现在：CSK1蛋白功能的丧失造成茎秆纤维素含量升高，次生壁增厚，茎秆机械强度增强。进一步的实验表明，该基因编码具有激酶活性的丝苏氨酸类受体胞质激酶，可磷酸化次生壁形成顶层转录因子VND6，进而减弱其转录激活活性，保证水稻生长发育过程中次生壁的有序沉积。ABA处理条件下CSK1突变导致叶鞘皮层细胞伸长受阻，表明CSK1能够协调次生壁形成和细胞伸长，为培育抗倒伏和抗逆的优质水稻品种提供基因资源，具有广阔的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物，具体为水稻csk1蛋白在调控水稻次生壁形成中的应用。
技术介绍
1、次生壁主要由纤维素、半纤维素、木质素组成，是地球上最丰富的可再生资源，同时也是构筑植物体的物质基础。次生壁的形成与众多的生理生化过程密切相关，对粮食作物水稻而言，次生壁对水稻的支撑力、株型、环境适应性等农艺性状的塑造起着关键作用，进而影响水稻的产量，因而揭示次生壁的有序合成与沉积的调控机制至关重要。研究表明来自于内外源的信号如植物激素、小肽、寡糖片段、活性氧、光、缺水胁迫等均参与调控次生壁的形成。类受体激酶通常起着感知信号和传递信号的作用，但参与次生壁形成调控通路的类受体激酶还很少报道。而大量的遗传学研究发现了参与次生壁形成调控的一系列关键转录因子，但它们大多为开-关型控制因子，如拟南芥中vnd类转录因子调控导管细胞的次生壁的合成，snd1、nst类转录因子调控束间纤维和木质部纤维细胞次生壁合成。而次生壁形成的精细调节元件鲜有报道，尤其是重要的粮食作物水稻中相关的报道还比较空白。而微调节作用往往在作物性状设计改良中更具有利用价值。因此，解析水稻次生壁形成调控通路的分子机制对于水稻农艺性状的改良和环境适应性具有重要的意义，可以为培育抗倒伏抗逆的分子设计育种提供分子靶标。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是如何提高植物的次生壁形成能力。
2、为了解决现有技术存在的问题，本专利技术提供了蛋白质或调控基因的表达物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在调控植物次生壁形成中的应用。</p>3、本专利技术提供的蛋白质或调控基因的表达物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在下述任一种中的应用：
4、1)蛋白质或调控基因的表达物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在调控植物次生壁形成中的应用；
5、2)蛋白质或调控基因的表达物质或调控所述蛋白活性或含量的物质在制备调控植物次生壁形成的产品中的应用；
6、3)蛋白质或调控基因的表达物质或调控所述蛋白活性或含量的物质在培育次生壁形成改变的植物中的应用；
7、4)蛋白质或调控基因的表达物质或调控所述蛋白活性或含量的物质在制备培育次生壁形成改变的植物的产品中的应用；
8、5)蛋白质或调控基因的表达物质或调控所述蛋白活性或含量的物质在植物育种中的应用；
9、所述蛋白质为如下任一所示蛋白质：
10、a1)氨基酸序列为seq id no.3的蛋白质；
11、a2)将seq id no.3所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；
12、a3)a1)-a2)中任一所限定的氨基酸序列具有80％以上同一性且具有相同功能的蛋白质；
13、a4)a1)-a3)中任一所限定的蛋白质的末端连接标签后得到的融合蛋白。
14、上述a1)所述蛋白质的名称为csk1。
15、为了使a1)中的蛋白质便于纯化或检测，可在由序列表中seq id no.3所示的氨基酸序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接标签蛋白。
16、上述蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。
17、所述标签蛋白包括但不限于：gst(谷胱甘肽巯基转移酶)标签蛋白、his6标签蛋白(his-tag)、mbp(麦芽糖结合蛋白)标签蛋白、flag标签蛋白、sumo标签蛋白、ha标签蛋白、myc标签蛋白、egfp(增强型绿色荧光蛋白)、ecfp(增强型青色荧光蛋白)、eyfp(增强型黄绿色荧光蛋白)、mcherry(单体红色荧光蛋白)或avitag标签蛋白。
18、本领域普通技术人员可以很容易地采用已知的方法，例如定向进化或点突变的方法，对本专利技术的编码蛋白质csk1的核苷酸序列进行突变。那些经过人工修饰的，具有与本专利技术分离得到的蛋白质csk1的核苷酸序列75％或75％以上同一性的核苷酸，只要编码蛋白质csk1且具有蛋白质csk1功能，均是衍生于本专利技术的核苷酸序列并且等同于本专利技术的序列。
19、上述75％或75％以上同一性，可为80％、85％、90％或95％以上的同一性。
20、本文中，同一性是指氨基酸序列或核苷酸序列的同一性。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，per residue gap cost和lambda ratio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值(％)。
21、本文中，所述80％以上的同一性可为至少80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或99％的同一性。
22、本文中，所述90％以上的同一性可为至少90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或99％的同一性。
23、上述应用中，所述蛋白质来源于水稻(oryza sativa l.)。
24、本文中，调控所述蛋白质活性和/或含量的物质可为调控基因表达的物质，所述基因编码所述蛋白质csk1。
25、上文中，所述调控基因表达的物质可为进行如下6种调控中至少一种调控的物质：1)在所述基因转录水平上进行的调控；2)在所述基因转录后进行的调控(也就是对所述基因的初级转录物的剪接或加工进行的调控)；3)对所述基因的rna转运进行的调控(也就是对所述基因的mrna由细胞核向细胞质转运进行的调控)；4)对所述基因的翻译进行的调控；5)对所述基因的mrna降解进行的调控；6)对所述基因的翻译后的调控(也就是对所述基因翻译的蛋白质的活性进行调控)。
26、本专利技术中，所述调控可为上调或增强或提高。所述调控也可为下调或减弱或降低。
27、上述应用中，所述调控基因的表达物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质可为与前文所述蛋白质相关的生物材料，所述生物材料可为下述任一种：
28、c1)编码前文所述蛋白的核酸分子；
29、c2)含有c1)所述核酸分子的表达盒；
30、c3)含有c1)所述核酸分子的重组载体、或含有c2)所述表达盒的重组载体；
31、c4)含有c1)所述核酸分子的重组微生物、或含有c2)所述表达盒的重组微生物、或含有c3)所述重组载体的重组微生物；
32、c5)含有c1)所述核酸分子的转基因植物细胞系、或含有c2)所述表达盒的转基因植物细胞系；
33、c6)含有c1)所述核酸分子的转基因植物组织、或含有c2)所述表达盒的转基因植物组织；本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.蛋白质或调控基因的表达物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在下述任一种中的应用：
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述蛋白质来源于水稻。
3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于：调控基因的表达物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质为与权利要求1或2中所述蛋白质相关的生物材料，所述生物材料为下述任一种：
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：c1)所述核酸分子为如下任一所示的DNA分子，
5.一种提高植物次生壁形成能力的方法，其特征在于：所述方法包括步骤P，所述步骤P为敲除或抑制或降低或沉默目的植物中权利要求1或2中所述蛋白质的活性和/或含量，或/和，敲除或抑制或降低或沉默权利要求1或2中所述蛋白质的编码基因的表达量，来提高植物次生壁形成能力。
6.一种降低植物次生壁形成能力的方法，其特征在于：所述方法包括步骤M，所述步骤M为增强、提高或上调目的植物中权利要求1或2中所述蛋白质的活性和/或含量，或/和，增强、提高或上调权利要求1或2中所述蛋白质的编码基因的表达量，来降低植物次生壁形成能力。
>7.一种培育次生壁形成能力提高的植物的育种方法，其特征在于：包括敲除或抑制或降低或沉默目的植物中权利要求要求1或2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，得到次生壁形成能力提高的植物。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：包括如下步骤：
9.如权利要求1-4中任一权利要求所述的应用，和/或，权利要求5-8任一所述的方法，其特征在于：所述植物为下述任一种植物：
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【技术特征摘要】
1.蛋白质或调控基因的表达物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在下述任一种中的应用：
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述蛋白质来源于水稻。
3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于：调控基因的表达物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质为与权利要求1或2中所述蛋白质相关的生物材料，所述生物材料为下述任一种：
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：c1)所述核酸分子为如下任一所示的dna分子，
5.一种提高植物次生壁形成能力的方法，其特征在于：所述方法包括步骤p，所述步骤p为敲除或抑制或降低或沉默目的植物中权利要求1或2中所述蛋白质的活性和/或含量，或/和，敲除或抑制或降低或沉默权利要求1或2中所述蛋白质的编码基因的表达量，来提高植物次生...
【专利技术属性】
技术研发人员：周奕华，张保才，曹少雪，王炎，
申请(专利权)人：中国科学院遗传与发育生物学研究所，
类型：发明
国别省市：
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