水稻粒型调控关键基因OsMATE12及其蛋白与应用
2025-02-11 11:33
No.1338835330098536448
技术概要
PDF全文
本项发明涉及分子生物学领域,揭示了一种名为OsMATE12的基因及其编码蛋白在调控水稻粒型中的关键作用。通过利用CRISPR/Cas9技术,成功构建了OsMATE12基因,为水稻粒型改良提供了新的分子工具。
背景技术
水稻是我国最重要的粮食作物,其产量的稳定和提升直接影响国家粮食安全。水稻产量构成三要素是每穗粒数、千粒重和有效穗数,其中千粒重主要受粒长、粒宽和粒厚的影响。随着基因组测序和分子生物学技术的不断发展,大量的粒型调控基因被报道。粒型的调控途径主要包括G蛋白信号传导、泛素蛋白酶体降解、丝裂原活化蛋白激酶、植物激素信号传导和转录调控途径。 G蛋白偶联受体是一类蛋白受体的总称,包含7个跨膜α-螺旋结构域以及一个胞外N端和一个胞内C端尾巴,G蛋白分别由Gα,Gβ和Gγ亚基组成。GS3编码一种非典型Gγ蛋白,对水稻粒大小和重量有负面调节作用(Fan et al,2006)。泛素蛋白酶体降解途径主要包括泛素、泛素活化酶E1,泛素结合酶E2和泛素连接酶E3以及26S蛋白酶体复合物。GW2编码RING型E3泛素连接酶,它可以通过将其底物传导到蛋白酶体以调节蛋白水解来负调控细胞分裂从而增加颖花外壳细胞的数量,促进粒宽和粒重增加(Song et al,2007)。丝裂原活化蛋白激酶是一个具有11个保守结构域的丝/苏氨酸蛋白激酶家族成员,在细胞内外传递信号。SMG1编码丝裂原活化蛋白激酶OsMAKK4,smg1突变体的表型缺陷促进细胞增殖而呈现直立穗和株高较矮的形态,籽粒变小(Duan et al,2014)。植物激素是一种微量有机分子,在植物的生长、发育、衰老、休眠和抗逆性方面发挥重要作用,水稻中常见的调控粒型的植物激素是细胞分裂素、生长素和油菜素内酯。转录因子在植物生长发育的进程中发挥着关键作用,OsSPL16/GW8是一个包含SBP结构域的转录因子,调控水稻粒宽,能够直接与GW7启动子结合并抑制它的表达(Wang et al,2015)。转录因子OsSPL13,正调控颖壳细胞大小,导致稻谷长度和重量增加,其高水平表达与热带粳稻谷粒大相关,进一步分析表明热带粳稻的OsSPL13大粒等位基因是通过人工选择从籼稻品种中基因渗入而来(Si et al,2016)。 综上所述,目前虽已克隆了许多粒型的调控基因或QTLs,确定了一些调控水稻粒型的关键信号途径,但是粒型的调控网络还远不清楚,因此,需要不断挖掘新的粒型调控基因,阐明其调控的分子机制,明确各基因的上下游关系,从而将不同的调控途径逐步的建立联系,不断完善粒型调控网路,从而为水稻高产优质分子设计育种提供更加详尽的理论参考。
实现思路
阅读余下40%
技术概要为部分技术内容,查看PDF获取完整资料
该技术已申请专利,如用于商业用途,请联系技术所有人!
技术研发人员:
韩保林  张国华  边名鸿  许强
技术所属: 四川轻化工大学
相关技术
GDSL型酯酶/脂肪酶基因GbGELP在改良棉花纤维品质性状中的应用 GDSL型酯酶/脂肪酶基因GbGELP在改良棉花纤维品质性状中的应用
一种水稻双向单碱基编辑的共转录单元基因ABE-CBE系统及其应用 一种水稻双向单碱基编辑的共转录单元基因ABE-CBE系统及其应用
一种水上漂浮水稻的前期种植装置 一种水上漂浮水稻的前期种植装置
一种可自适应调节插秧深度的覆膜插秧机覆膜机构 一种可自适应调节插秧深度的覆膜插秧机覆膜机构
一种预应力装配式3D打印抗渗花坛 一种预应力装配式3D打印抗渗花坛
一种马尾松成年树顶芽诱导生长不定根的方法 一种马尾松成年树顶芽诱导生长不定根的方法
一种抗药性捕食螨筛选装置及高效筛选方法 一种抗药性捕食螨筛选装置及高效筛选方法
一种用于线虫培养、存储、捕获及成像分析的微流控芯片装置 一种用于线虫培养、存储、捕获及成像分析的微流控芯片装置
气体驱动灭火剂抛撒装置及其灭火剂抛撒方法 气体驱动灭火剂抛撒装置及其灭火剂抛撒方法
一种延迟礁膜配子排放的方法 一种延迟礁膜配子排放的方法
技术分类
电信、广播电视和卫星传输服务 电信、广播电视和卫星传输服务
互联网软件服务 互联网软件服务
集成电路设计 集成电路设计
信息集成数字服务 信息集成数字服务
电气机械制造 电气机械制造
计算机、通信、电子设备制造 计算机、通信、电子设备制造
医药制造、生物基材料 医药制造、生物基材料
石油煤矿化学用品加工 石油煤矿化学用品加工
化学原料制品加工 化学原料制品加工
非金属矿物加工 非金属矿物加工
金属制品加工 金属制品加工
专用设备制造 专用设备制造
通用设备制造 通用设备制造
通用零部件制造 通用零部件制造
汽车制造业 汽车制造业
铁路、船舶、航天设备制造 铁路、船舶、航天设备制造
电力、热力生产和供应 电力、热力生产和供应
燃气生产和供应 燃气生产和供应
水生产和供应 水生产和供应
房屋建筑、土木工程 房屋建筑、土木工程
交通运输、仓储和邮政 交通运输、仓储和邮政
农、林、牧、渔业 农、林、牧、渔业
采矿业 采矿业
农副、食品加工 农副、食品加工
烟草、酒水加工 烟草、酒水加工
纺织皮具居家制品 纺织皮具居家制品
文教体娱加工 文教体娱加工
苏ICP备18062519号-5 © 2018-2025 【123技术园】 版权所有,并保留所有权利