【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于植物基因工程领域，具体涉及高粱双粒性状相关基因dg1及其应用，特别涉及高粱双粒性状相关基因dg1在提高高粱穗粒数和产量的应用。
技术介绍
1、高粱是全球重要的旱粮作物之一，广泛应用于酿造、食品、饲料等多种产业。高粱原产于非洲，从印度传入中国。主要分布在亚洲、非洲和美洲。高粱适应性强，既能抗旱又耐涝、同时还极耐盐碱，能够在恶劣的环境下正常生长。在全球气候变化的大环境下，大力推广高粱种植有利于提高盐碱土地的利用率，在不占用主粮耕地的前提下，保证粮食、饲料、畜牧、能源的安全，对于作物多样性的保持、资源高效利用、应对气候变化具有重要的战略地位。
2、复粒性状是作物中普遍存在的现象，在成熟期表现为一个小穗内产生两粒或两粒以上的种子，对于作物产量的提升具有重要意义。小穗是禾本科植物花序结构的基本组成单元，由数目不等的小花组成。高粱每个小穗内起始发育两朵小花，下位花通常败育，只有上位花正常发育形成一粒种子。若小花发育异常，则会产生双粒或多粒现象。早在上个世纪三十年代就有关于高粱双粒性状的报道，但至今关于高粱双粒性状的遗传基础和分子机制仍然是个空白。因此，挖掘高粱双粒性状相关的基因，并通过基因工程改造高粱的复粒性状，对提高高粱及其他禾本科作物的产量、缓解粮食危机具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是提供挖掘高粱双粒性状相关的基因及其应用。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术第一方面提供了如下a1)–a4)中任一种物质在调控植物穗粒数、调
3、a1)蛋白dg1；
4、a2)编码蛋白dg1的核酸分子；
5、a3)含有编码蛋白dg1的核酸分子的重组载体、表达盒或重组菌；
6、a4)序列1第1-2576位所示的dna分子；
7、所述蛋白dg1为如下b1)或b2)：
8、b1)由包括序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质；
9、b2)将序列表中序列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由b1)衍生的蛋白质。
10、上文所述蛋白质来源于高粱。
11、上文所述一个以上氨基酸残基具体可为十个以内的氨基酸残基。
12、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。
13、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。
14、上文所述应用中，所述编码蛋白dg1的核酸分子是如下c1)-c3)中任一种的dna分子：
15、c1)编码区包括序列表中序列1或序列1第2577-4072位所示的dna分子；
16、c1)编码区包括序列表中序列2所示的dna分子；
17、c2)在严格条件下与c1)限定的dna序列杂交且编码具有相同功能蛋白质的dna分子；
18、c3)与c1)限定的dna序列至少具有70％、至少具有75％、至少具有80％、至少具有85％、至少具有90％、至少具有95％、至少具有96％、至少具有97％、至少具有98％或至少具有99％同源性且编码具有相同功能蛋白质的dna分子。
19、上文中，所述核酸分子可以为dna或cdna或cds分子。
20、术语“同一性”指与天然核酸序列的序列相似性。同一性可以用肉眼或计算机软件进行评价。使用计算机软件，两个或多个序列之间的同一性可以用百分比(％)表示，其可以用来评价相关序列之间的同一性。
21、上文中含有编码蛋白dg1的核酸分子的表达盒，是指能够在宿主细胞中表达上述应用中所述蛋白质的dna，该dna不但可包括启动蛋白编码基因转录的启动子，还可包括终止蛋白编码基因转录的终止子。进一步，所述表达盒还可包括增强子序列。可用于本专利技术的启动子包括但不限于：组成型启动子，组织、器官和发育特异的启动子，和诱导型启动子。
22、上文中含有编码蛋白dg1的核酸分子的重组载体为用现有的植物表达载体构建含有所述蛋白编码基因表达盒的重组表达载体。
23、在本专利技术的实施例中，重组载体为pcambia2300-promoter-orf1-myc，具体为将序列1所示的片段替换pcambia2300-myc载体的mfei和kpni酶切位点间片段，得到的载体。
24、所述重组菌具体可为酵母，细菌，藻和真菌。
25、上文所述应用中，所述调控植物穗粒数为增加植物穗粒数；
26、或，所述调控植物产量为提高植物产量。
27、第二方面，本专利技术提供了一种培育穗粒数提高转基因植物的方法，为如下d1)或d2)：
28、d1)所述的方法包括如下步骤：提高目的植物中蛋白dg1的含量和/或活性，得到转基因植物；
29、d2)所述的方法包括如下步骤：提高目的植物中编码蛋白dg1的核酸分子的表达，得到转基因植物；
30、所述转基因植物的穗粒数大于所述目的植物；
31、所述蛋白dg1为如下b1)或b2)：
32、b1)由包括序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质；
33、b2)将序列表中序列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由b1)衍生的蛋白质。
34、第三方面，本专利技术提供了一种培育产量提高转基因植物的方法，为如下d1)或d2)：
35、d1)所述的方法包括如下步骤：提高目的植物中蛋白dg1的含量和/或活性，得到转基因植物；
36、d2)所述的方法包括如下步骤：提高目的植物中编码蛋白dg1的核酸分子的表达，得到转基因植物；
37、所述转基因植物的产量大于所述目的植物；
38、所述蛋白dg1为如下b1)或b2)：
39、b1)由包括序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质；
40、b2)将序列表中序列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由b1)衍生的蛋白质。
41、上文中，提高产量体现在提高单株穗粒数、单株粒重和/或小区产量。
42、第四方面，本专利技术提供了一种制备复粒转基因植物的方法，为如下d1)或d2)：
43、d1)所述的方法包括如下步骤：提高目的植物中蛋白dg1的含量和/或活性，得到转基因植物；
44、d2)所述的方法包括如下步骤：提高目的植物中编码蛋白dg1的核酸分子的表达，得到转基因植物；
45、所述转基因植物为复粒植物；
46、所述蛋白dg1为如下b1)或b2)本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.如下A1)–A4)中任一种物质在调控植物穗粒数、调控植物产量和/或培育复粒植物中的应用：
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：
3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于：
4.一种培育穗粒数提高转基因植物的方法，为如下D1)或D2)：
5.一种培育产量提高转基因植物的方法，为如下D1)或D2)：
6.一种制备复粒转基因植物的方法，为如下D1)或D2)：
7.一种蛋白质，为如下B1)或B2)：
8.编码权利要求7所述蛋白质的核酸分子、表达盒、重组载体或重组菌；
【技术特征摘要】
1.如下a1)–a4)中任一种物质在调控植物穗粒数、调控植物产量和/或培育复粒植物中的应用：
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：
3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于：
4.一种培育穗粒数提高转基因植物的方法，为如下d1)或d2...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢旗，张丹，唐三元，于菲菲，谢鹏，
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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