CN101747420A - 一种水稻显性矮秆相关蛋白及其编码基因与应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水稻显性矮秆性状相关蛋白及其编码基因与应用。该蛋白是如下a)或b)的蛋白质：a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；b)将序列表中序列1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/或添加且与植物矮秆性状相关的由a)衍生的蛋白质。本发明所提供的突变基因Slr1-d4是由于基因SLR1(SLENDERRICE1)的N端TVHYNP基序的一个单碱基突变所致。该突变基因为显性基因，能够使水稻植株产生矮秆性状，从而有助于提高水稻产量；用含有该基因的突变体与正常野生型水稻中籼3037杂交得到的F1代植株株高介于突变亲本和野生亲本之间，表现出良好的株高性状，并且无其他不良性状。因此，该突变基因是一新的农艺性状优良的矮秆资源，在植物尤其是水稻的育种中将发挥巨大作用。

Description

一种水稻显性矮秆相关蛋白及其编码基因与应用

技术领域

本发明涉及一种水稻显性矮秆性状相关蛋白及其编码基因与应用。

背景技术

二十世纪六、七十年代，由于半矮秆品种的推广，世界稻米和小麦产量获得了突破性的增长。这次矮化育种被誉为近代谷物生产的一次“绿色革命”。在水稻生产上，掀起这场“绿色革命”的是水稻半矮秆基因sd1的应用。SD1编码赤霉素20-氧化酶，参与赤霉素的合成。目前水稻育种上所利用的矮源基因大部分是sd1的等位基因。我国所利用的矮源资源主要有6个：矮脚南特、矮仔占、低脚乌尖、矮脚仔、花龙水田谷和印尼水田谷，这六个品种的矮生特性均由sd1控制。这种矮源基因的单一性可降低栽培稻的遗传多样性，不利于杂交优势的利用。因此新矮秆基因资源的发掘越来越引起育种工作者的重视。

上世纪九十年代中期以来，分子遗传学技术的发展带动了水稻矮秆性状的分子机理研究，很多矮秆品系已克隆出了其矮化基因，如d1，d2，d3，d6，d11，d18，d35，d61，gid1，gid2，brd1，brd2，dbs1，dgl1等。这些矮秆性状大部分是由于赤霉素或油菜素内酯的合成或信号传导途径发生缺陷所致。由于除矮化性状外，这些突变基因的绝大多数都会使水稻植株呈现很多不良性状，因而缺乏在生产上应用的潜力和前景。目前除sd1外，已发现的矮秆株系绝大部分由于不良性状而难以在生产上应用，国内外水稻育种可供利用的矮秆资源十分贫乏。寻找农艺性状优良的矮秆资源已成为水稻育种和遗传学家的重要任务。

目前水稻中已克隆的矮秆基因多为隐性遗传。相对隐性矮秆，水稻中显性矮秆的研究报道较少，生产上也未见其应用。

水稻SLR1(slender rice1)突变体是一高秆、纤弱的隐性不育植株，SLR1是GAI(拟南芥)、RGA(拟南芥)、RHT(小麦)和D8(玉米)的同源基因。SLR1、GAI、RGA、RHT和D8都含有一个DELLA基序，因此被称为DELLA蛋白。GAI，RHT和D8是以显性矮秆的形式发现的，RGA是以gai的抑制基因的形式发现的，它的突变可以部分抑制gai的表型缺陷。SLR1为GA信号传导途径的负调控基因，起抑制GA信号转导的作用。SLR1不同形式的突变可以导致完全相反的两种突变表型。SLR1的C端结构域起抑制GA信号转导的作用，此区域突变可导致抑制作用的丢失，形成组成性GA响应突变株，导致高秆、纤弱的表型。slr1就是SLR1基因的C端突变形式。N端DELLA、TVHYNP及这两个基序间的序列起感受GA信号的作用，GA信号触发DELLA蛋白通过泛素介导的途径进行降解，从而使GA信号途径得以畅通。N端这个区域的突变可阻止SLR1蛋白的特异降解，从而增强对GA信号的抑制作用，导致植株出现显性矮秆表型，这类的植株被命名为slr1-d。

SLR1位于细胞核中，以二聚化的形式发挥功能，因此推测当slr1-d与SLR1处于杂合状态时，正常的二聚化SLR1可以感受GA信号从而触发自身的降解，而突变型的Slr-d不能正常感受GA信号，出现降解障碍，这样会导致细胞核中slr-d的量远超SLR1，大多数SLR1与slr1-d形成二聚体而不能正常发挥作用，slr-d掩盖了SLR1的作用从而使突变性状表现为显性。事实上，目前发现的DELLA基因的矮化突变体，如小麦中的rht、玉米中的d8、拟南芥中的gai，都为显性矮秆，这三个突变都是由于DELLA基因N端基序突变所致。C端突变使SLR1丧失或减弱了对GA信号转导的抑制作用，但突变基因产物仍可以正常感受GA信号从而触发自身的降解，因此slr1突变为隐性突变。

在小麦中，RHT的突变体rht可表现出良好的农艺形状，在生产上大幅度提高了小麦产量。在20世纪60年代，rht的应用拉开了小麦生产上的一次“绿色革命”，因此rht也被称为小麦中的“绿色革命”基因。

鉴于rht的应用在小麦中获得的巨大成功，因此自SLR1克隆以来，该基因的应用潜能就引起研究者的注意，尽管最初发现该基因突变体是一高秆、纤弱的不育植株。

中国是个农业大国，也是世界上人口最多的国家，拥有自己的、具有自主知识产权的关键基因资源对我国非常重要。

图位克隆(map-based cloning)，又称定位克隆(positional cloning)，1986年首先由剑桥大学的Coulson提出。图位克隆方法可以在基因产物未知的情况下，根据功能基因在基因组中的位置克隆基因，即利用分离群体的遗传连锁分析或染色体异常将基因定位到染色体的1个具体位置的基础上，通过构建高密度的分子连锁图，找到与目的基因紧密连锁的分子标记，不断缩小候选区域进而克隆该基因。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种与植物矮秆性状相关的蛋白及其编码基因。

本发明所提供的蛋白，来源于水稻，是如下a)或b)的蛋白质：

a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

b)将序列表中序列1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/或添加且与植物矮秆性状相关的由a)衍生的蛋白质。

为了使上述a)或b)中的蛋白便于纯化，可在由序列表中序列1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上如表1所示的标签。

表1标签的序列

标签	残基	序列
			Poly-Arg	5-6(通常为5个)	RRRRR
Poly-His	2-10(通常为6个)	HHHHHH
			FLAG	8	DYKDDDDK
Strep-tag II	8	WSHPQFEK
			c-myc	10	EQKLISEEDL

上述a)或b)中的蛋白可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。上述b)中的蛋白的编码基因可通过将序列表中序列2或3所示的DNA序列缺失一个或几个氨基酸残基的密码子，和/或进行一个或几个碱基对的错义突变，和/或在其5′端和/或3′端连上表1所示的标签的编码序列得到。

所述蛋白的编码基因为如下1)、2)、3)、4)、5)或6)的基因：

1)其核苷酸序列是序列表中序列2中自5′末端第1787-3664位核苷酸所示DNA分子；

2)其核苷酸序列是序列表中序列2中自5′末端第121-6237位核苷酸所示DNA分子；

3)其核苷酸序列是序列表中序列2所示DNA分子；

4)其核苷酸序列是序列表中序列3所示DNA分子；

5)在严格条件下与1)、2)、3)或4)限定的DNA序列杂交且编码所述蛋白的DNA分子；

6)与1)、2)、3)或4)限定的DNA序列具有90％以上的同源性且编码所述蛋白的DNA分子。

扩增上述任一所述基因全长或其任意片段的引物对也属于本发明的保护范围。

所述引物对为如下1)、2)或3)所示：

1)一条引物序列如序列表中序列4所示，所述引物对中的另一条引物序列如序列表中序列5所示；

2)一条引物序列如序列表中序列6所示，所述引物对中的另一条引物序列如序列表中序列7所示；

3)一条引物序列如序列表中序列8所示，所述引物对中的另一条引物序列如序列表中序列9所示。

含有上述任一所述编码基因的重组载体、重组菌、转基因细胞系或表达盒也属于本发明的保护范围。

所述重组载体为在表达载体pCAMBIA1300的多克隆位点插入上述任一所述编码基因得到的重组表达载体。

本发明的最后一个目的是提供一种培育具有矮秆性状的植物的方法。

本发明所提供的培育具有矮秆性状的植物的方法，是向出发植物中导入上述任一所述编码基因，得到株高矮于所述出发植物的植物。

上述方法中，所述导入是通过上述任一所述重组表达载体实现的。

上述方法中，所述植物为单子叶植物，具体可为水稻，具体可为水稻品种中籼3037。

本发明所提供的突变基因Slr1-d4是由于基因SLR1(SLENDER RICE1)的N端TVHYNP基序的一个单碱基突变所致。该突变基因为显性基因，能够使水稻植株产生矮秆性状，从而有助于提高水稻产量；用含有该基因的突变体与正常野生型水稻中籼3037杂交得到的F1代植株株高介于突变亲本和野生亲本之间，表现出良好的株高性状，并且无其他不良性状。因此，该突变基因是一新的农艺性状优良的矮秆资源，在植物尤其是水稻的育种中将发挥巨大作用。

附图说明

图1为Slr1-d4突变体的表型特征。

图2为突变基因Slr1-d在三号染色体长臂上的的初定位。水平线代表3号染色体和Slr1-d在3号染色体大约126cM处物理图谱，竖线代表STS分子标记。

图3为SLR1基因在突变体Slr1-d4和野生型中转录水平。

图4为转基因植株表型。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

水稻显性矮秆突变体Slr1-d4为水稻籼稻品种中籼3037中的一个突变体，于2007年6月18日获得，发明人进行中籼3037组织培养获得的。

实施例1、基因的分离

一、显矮突变体的表型分析

本发明申请人在籼稻品种中籼3037中发现了一显性矮秆突变体(命名为Slr1-d4)，将该突变体与正常株系(中籼3037野生型)杂交得到F1代。F1代株高介于突变亲本和野生亲本之间，表现出良好的株高性状，并且无其他不良性状。

在正常的栽培条件下，水稻突变体Slr1-d4的株型与野生型中籼3037呈现明显的差异(图1，A表示野生型中籼3037(slr1-d4/slr1-d4)，B表示中籼3037与突变体的杂合体(Slr1-d4/slr1-d4)，C表示纯合突变体(Slr-d4/Slr-d4))，主要表现在突变体明显地矮化，突变体(Slr-d4/Slr-d4)的平均最终株高约47.6cm，约为野生型株高(87.3cm)的54.5％。与野生型(slr1-d4/slr1-d4)相比，突变体(Slr-d4/Slr-d4)穗下各节间都有显著的缩短，穗长有轻微的缩短(表2)，育性稍有下降，抽穗较野生型延迟约1周。杂合体(Slr-d4/slr-d4)的平均株高为51.3cm，但是抽穗期和育性正常，结实率非常好(图1B)。

表2Slr1-d4和野生型的节间长度(cm)

注：随机从不同单株取18个正常分蘖进行测量。

二、突变基因的图位克隆

为了克隆突变基因(Slr1-d4基因)，将显矮突变体分别与粳稻中花11和盐稻8号杂交并获得F₂代群体，在两个F₂群体各取22株具有标准野生型表型的植株进行初定位。参照已经完成的水稻基因组序列

(http://www.tigr.org/tdb/e2k1/osa1/和http://btn.genomics.org.cn)，对粳稻和籼稻的序列进行比较，利用序列差设计STS分子标记如下(表3)。利用连锁分析的方法，发现显矮基因与位于3号染色体长臂的一个STS标记，TG802紧密连锁。进一步的分析结果表明显矮基因位于两个STS标记，即dw501和dw502之间，这两个标记之间大约有1Mb距离(如图2，水平线代表3号染色体和Slr1-d在3号染色体大约126cM处物理图谱，竖线代表STS分子标记。)。

数据库(Rice Annotation Project Database)分析数据显示该区域至少有90个预测的基因。通过对这些基因的分析，发现该区域有一个基因编码DELLA蛋白，该基因为SLR1。对该基因进行测序分析。序列分析结果表明突变体在SLR1基因的N端TVHYNP基序含有一个单碱基突变，一个碱基由C突变为T，导致氨基酸密码子由Ser-97(UCG)突变为Leu(UUG)。

表3本研究中发展的STS分子标记

注：a.F，正向引物；R，反向引物

b数字表示扩增出来片段的长度；J，粳稻；I，籼稻

三、全长基因的获得

为了获得包含5’端上游序列和3’端下游序列的全长突变基因片段，采用PCR的方法分两段扩增Slr1-d4基因。第一个片段长3226bp，包含起始密码子上游1784bp的序列和1442bp的编码区序列，扩增引物为5’-CTGTCCTTAGAGCACATCCACC-3’(序列4)和5’-GCCTCCTGCTCTACCACGG-3’(序列5)，PCR扩增模板为突变纯合体(Slr-d4/Slr-d4)的基因组DNA；第二个片段长3432bp，包括816bp的编码区序列和2616bp的终止子密码子下游序列，扩增引物为5’-ATGCAATGGCCAGCTCTCCT-3’(序列6)和5’-TCTTGTCAACCTTATCCCACC-3’(序列7)，PCR扩增模板为突变纯合体体(Slr-d4/Slr-d4)的基因组DNA。将这两个大片段分别导入T载体，转化感受态大肠杆菌，涂平板培养，挑取单克隆，接种于LB培养基，摇菌培养后提取质粒，对目的片段进行测序鉴定。选取无扩增突变的单克隆，摇菌培养，提取质粒，用内切酶Xmal、Pst1和Smal、Pst1分别对包含第一和第二个片段的质粒进行双酶切，回收目的片段。采用T₄DNA连接酶对这两个片段进行链接，获得包含起始密码子上游1666bp和终止密码子下游2573bp的全长Slr1-d4基因片段。

该基因的基因组核苷酸序列如序列表中序列2所示，其中自5′末端起第121-1786位核苷酸为起始密码子上游序列(1666bp)，自5′末端起第3665-6237位核苷酸为终止密码子下游序列(2573bp)，自5′末端起第1787-3664位核苷酸为编码框ORF序列(1878bp)；该基因编码的蛋白的氨基酸序列如序列表中序列1所示。序列2中自5′末端起第2076位核苷酸为突变位点，由碱基C突变为T，导致氨基酸密码子由Ser-97(UCG)突变为Leu(UUG)(序列1中自N端起第97位氨基酸残基)。

四、基因ORF序列的获得

显矮突变体Slr1-d4的叶片总RNA提取采用QIAGEN公司RNA提取试剂盒，以Ol igo(dT)18为引物，以所提取的总RNA为模板进行反转录合成第一链cDNA。以此cDNA为模板，用引物primer 1(5’-ATGAAGCGCGAGTACCAAGA-3’)(序列8)和primer 2(5’-TCACGCCGCGGCGACGCGCC-3’)(序列9)，进行PCR扩增反应，反应条件如下：

反应体积50μl，其中含有：

模板(cDNA)              5μl(5ng)

引物                    正向引物、反向引物终浓度各0.2μM

dNTP                    终浓度各200μM

Taq DNA聚合酶           2.5U

10×Taq DNA聚合酶缓冲液 5μl

用双蒸水补足至50μl体积。

反应温度、时间：94℃，变性5分钟；然后94℃变性30秒，56℃退火30秒，72℃延伸1.5分钟，扩增30个循环；最后在72℃下延伸10分钟。

割胶回收扩增产物，然后与3’有碱基T的线性pGEM-T EASY载体(Promega，A1360)在16℃下连接8小时，转化感受态大肠杆菌DH5α，转化物在含氨苄青霉素的LB平板培养基上生长，挑选克隆，提取质粒，使用AbI PRISM 3700DNA分析仪(Perkin-Elmer/Applied Biosystem)测序，获得如序列表中序列3所示的Slr1-d4的ORF序列，全长1878bp，其编码的氨基酸序列如序列1，该基因不含内含子。

实施例2、基因的功能

一、显矮基因Slr1-d4的功能互补

(一)重组表达载体的获得

植物表达载体pCAMBIA1300载体购自Australia，Canberra，Cambia.

用限制性内切酶Xmal和Smal双酶切pCAMBIA1300载体。酶切产物与经Xmal和Smal双酶切获得的全长Slr1-d4进行连接，获得包含全长Slr1-d4基因片段的互补质粒，酶切和测序验证，结果表明构建的互补质粒中基因的序列及插入方向均正确(互补质粒中插入的基因的序列如序列表中序列2自5′末端起第121-6237位核苷酸所示)，将阳性互补质粒记作重组表达载体pCAMBIA1300/Slr1-d4。

(二)转化农杆菌

农杆菌EHA105购自中国科学院微生物研究所菌种保藏中心。

方法：用构建好的重组表达载体pCAMBIA1300/Slr1-d4转化感受态农杆菌EHA105。转化采用电击法进行，转化物在含卡那霉素的固体LB培养基上生长，挑取单克隆，接种于含卡那霉素的液体培养基，摇菌培养，以序列8(5’-ATGAAGCGCGAGTACCAAGA-3’)和序列9(5’-TCACGCCGCGGCGACGCGCC-3’)为引物进行菌液PCR，通过菌液PCR鉴定阳性克隆，阳性克隆可扩增出一个2093bp的片段；得到含有重组表达载体pCAMBIA1300/Slr1-d4的重组农杆菌，记作重组农杆菌EHA105/pCAMBIA1300/Slr1-d4。

以转入pCAMBIA1300空载质粒的重组农杆菌作为对照，记作重组农杆菌EHA105/pCAMBIA1300。

(三)转染野生型水稻中籼3037

方法：将野生型中籼3037的幼胚脱壳灭菌，接种到诱导愈伤组织的培养基中。培养3周后，从盾片处生长出愈伤组织，挑选生长旺盛，颜色浅黄，比较松散的胚性愈伤组织，用作转化的受体。用重组农杆菌EHA105/pCAMBIA1300/Slr1-d4和EHA105/pCAMBIA1300侵染愈伤组织，在黑暗处25℃培养3天后，在含有50mg/L潮霉素的选择培养基上筛选抗性愈伤组织和转基因植株，将潮霉素抗性植株在阴凉处炼苗，几天后移栽到水田生长。提取具有潮霉素抗性的转基因植株的DNA，用序列8(5’-ATGAAGCGCGAGTACCAAGA-3’)和序列

9(5’-TCACGCCGCGGCGACGCGCC-3’)为引物进行PCR扩增，扩增产物用序列8(5’-ATGAAGCGCGAGTACCAAGA-3’)为测序引物进行测序分析；结果测得扩增产物的核苷酸序列如序列表中序列2自5′末端起第1787-3664位核苷酸所示，确认Slr1-d4基因已转入植株中。

结果(图4)：共获得11株转入重组农杆菌EHA105/pCAMBIA1300/Slr1-d4的转化植株。转入重组农杆菌EHA105/pCAMBIA1300/Slr1-d4的T1代植株(基因型为Slr1-d4/slr1-d4)，都表现出矮秆性状，株高44.30-55.9cm，而转入重组农杆菌EHA105/pCAMBIA1300的转化植株无表型变化，均为高秆，平均株高约为87.9cm。说明显性矮秆性状是由基因Slr1-d4引起，突变基因Slr1-d4能够使植株产生半矮秆性状且该基因是显性的。田间考察表明，转基因植株育性正常，除个别植株较矮外，无其他不良表型(图4)。

图4中A为只转空载体pCAMBIA1300的转基因植株。B为转重组质粒pCAMBIA1300/Slr1-d4的转基因植株。

二、基因Slr1-d4的表达分析

分别检测野生型水稻中籼3037和显矮突变体植株Slr1-d4中基因SLR1或基因Slr1-d4的表达。

选取3周幼苗的根，节，节间，叶鞘和叶片，提取其cDNA，通过半定量RT-PCR，对比野生型和突变体SLR1基因的表达情况(如图3，WT，野生型中籼3037；M，Slr1-d4显矮突变体；OsGAI为SLR1或Slr1-d4。)。RT-PCR所用引物为primer 3(5’-TGGCGCAACCGCCTCGGCCG-3’)(序列10)和primer 2

(5’-TCACGCCGCGGCGACGCGCC-3’)(序列9)，以ubiquitin1基因表达量作为内标，其扩增引物为UBI-1F(5’-TTTAACCAGTCCATGAACCCG-3’)和UBI-1R(CAAGATGATCTGCCGCAAATGC)。

结果如图3所示。结果表明野生型水稻中籼3037中，基因SLR1在节、节间、叶鞘组织中高水平表达；显矮突变体植株Slr1-d4中，突变基因Slr1-d4在节、节间、叶鞘组织中转录水平的表达下降。

序列表

<110>中国科学院遗传与发育生物学研究所

<120>一种水稻显性矮秆性状相关蛋白及其编码基因与应用

<160>9

<210>1

<211>625

<212>PRT

<213>稻属水稻(Oryza sativa var.)

<400>1

Met Lys Arg Glu Tyr Gln Glu Ala Gly Gly Ser Ser Gly Gly Gly Ser

1               5                   10                  15

Ser Ala Asp Met Gly Ser Cys Lys Asp Lys Val Met Ala Gly Ala Ala

            20                  25                  30

Gly Glu Glu Glu Asp Val Asp Glu Leu Leu Ala Ala Leu Gly Tyr Lys

        35                  40                  45

Val Arg Ser Ser Asp Met Ala Asp Val Ala Gln Lys Leu Glu Gln Leu

    50                  55                  60

Glu Met Ala Met Gly Met Gly Gly Val Ser Ala Pro Gly Ala Ala Asp

65                  70                  75                  80

Asp Gly Phe Val Ser His Leu Ala Thr Asp Thr Val His Tyr Asn Pro

                85                  90                  95

Leu Asp Leu Ser Ser Trp Val Glu Ser Met Leu Ser Glu Leu Asn Ala

            100                 105                 110

Pro Leu Pro Pro Ile Pro Pro Ala Pro Pro Ala Ala Arg His Ala Ser

        115                 120                 125

Thr Ser Ser Thr Val Thr Gly Gly Gly Gly Ser Gly Phe Phe Glu Leu

    130                 135                 140

Pro Ala Ala Ala Asp Ser Ser Ser Ser Thr Tyr Ala Leu Arg Pro Ile

145                 150                 155                 160

Ser Leu Pro Val Val Ala Thr Ala Asp Pro Ser Ala Ala Asp Ser Ala

                165                 170                 175

Arg Asp Thr Lys Arg Met Arg Thr Gly Gly Gly Ser Thr Ser Ser Ser

            180                 185                 190

Ser Ser Ser Ser Ser Ser Leu Gly Gly Gly Ala Ser Arg Gly Ser Val

        195                 200                 205

Val Glu Ala Ala Pro Pro Ala Met Gln Gly Ala Ala Ala Ala Asn Ala

    210                 215                 220

Pro Ala Val Pro Val Val Val Val Asp Thr Gln Glu Ala Gly Ile Arg

225                 230                 235                 240

Leu Val His Ala Leu Leu Ala Cys Ala Glu Ala Val Gln Gln Glu Asn

                245                 250                 255

Phe Ala Ala Ala Glu Ala Leu Val Lys GlnIle Pro Thr Leu Ala Ala

            260                 265                 270

Ser Gln Gly Gly Ala Met Arg Lys Val Ala Ala Tyr Phe Gly Glu Ala

        275                 280                 285

Leu Ala Arg Arg Val Tyr Arg Phe Arg Pro Ala Asp Ser Thr Leu Leu

    290                 295                 300

Asp Ala Ala Phe Ala Asp Leu Leu His Ala His Phe Tyr Glu Ser Cys

305                 310                 315                 320

Pro Tyr Leu Lys Phe Ala His Phe Thr Ala Asn Gln Ala Ile Leu Glu

                325                 330                 335

Ala Phe Ala Gly Cys Arg Arg Val His Val Val Asp Phe Gly Ile Lys

            340                 345                 350

Gln Gly Met Gln Trp Pro Ala Leu Leu Gln Ala Leu Ala Leu Arg Pro

        355                 360                 365

Gly Gly Pro Pro Ser Phe Arg Leu Thr Gly Val Gly Pro Pro Gln Pro

    370                 375                 380

Asp Glu Thr Asp Ala Leu Gln Gln Val Gly Trp Lys Leu Ala Gln Phe

385                 390                 395                 400

Ala His Thr Ile Arg Val Asp Phe Gln Tyr Arg Gly Leu Val Ala Ala

                405                 410                 415

Thr Leu Ala Asp Leu Glu Pro Phe Met Leu Gln Pro Glu Gly Glu Ala

            420                 425                 430

Asp Ala Asn Glu Glu Pro Glu Val Ile Ala Val Asn Ser Val Phe Glu

        435                 440                 445

Leu His Arg Leu Leu Ala Gln Pro Gly Ala Leu Glu Lys Val Leu Gly

    450                 455                 460

Thr Val His Ala Val Arg Pro Arg Ile Val Thr Val Val Glu Gln Glu

465                 470                 475                 480

Ala Asn His Asn Ser Gly Ser Phe Leu Asp Arg Phe Thr Glu Ser Leu

                485                 490                 495

His Tyr Tyr Ser Thr Met Phe Asp Ser Leu Glu Gly Gly Ser Ser Gly

            500                 505                 510

Gln Ala Glu Leu Ser Pro Pro Ala Ala Gly Gly Gly Gly Gly Thr Asp

        515                 520                 525

Gln Val Met Ser Glu Val Tyr Leu Gly Arg Gln Ile Cys Asn Val Val

    530                 535                 540

Ala Cys Glu Gly Ala Glu Arg Thr Glu Arg His Glu Thr Leu Gly Gln

545                 550                 555                 560

Trp Arg Asn Arg Leu Gly Arg Ala Gly Phe Glu Pro Val His Leu Gly

                565                 570                 575

Ser Asn Ala Tyr Lys Gln Ala Ser Thr Leu Leu Ala Leu Phe Ala Gly

            580                 585                 590

Gly Asp Gly Tyr Arg Val Glu Glu Lys Glu Gly Cys Leu Thr Leu Gly

        595                 600                 605

Trp His Thr Arg Pro Leu Ile Ala Thr Ser Ala Trp Arg Val Ala Ala

    610                 615                 620

Ala

625

<210>2

<211>6284

<212>DNA

<213>稻属水稻(Oryza sativa var.)

<400>2

ctgtccttag agcacatcca ccttcgggcg cggccccctt taggctgtga tcagggtgca      60

tctaccacat ccgcctccgg atgtggcaac cctgtgggtt gagcttaggg cacatccccc     120

ccggggggcg tggccctccg tgggctatgc tcgaagtgca tctaccacat ctgcctccgg     180

gccatatcga gacatataga tctacgcctt catggtatca ataacacgtc gccacatatg     240

tgatctacat cttcatggta ccaagaagat agtcaagacc tacaagatct acattttcaa     300

ggtgttgaag atgcagctca cgatttgttg catctccttc acctcgtgtc cacacgctct     360

ggagcttccc catgctccta gtcatacaag atgcccgttc tcgggcacaa acagatgttg     420

cgtagtccac tttgagggcc catttttcta ttgcacgatt tatcaccctg ttttggtgca     480

tctactccct ggtcgaatct ccgaggggga atacttgctt cccctcctgc ggagtctcac     540

acttcgacaa acaactaaaa aataagtcag aaaaaataag aaaaaatgta tgtgtacttt     600

ctatagtatt atatctacgt gtaaaatgac attgaaagaa aaaaaattct aaaagattta     660

ttgtcttaaa gttgtaagaa tatttttaca gctaaaatat aatgaatttg atgttaaaac     720

tttgcaaata ggtctaacac tattgatagt atatgaatat ttttttctag atttttttcg     780

atatttgtta gttagtatgc atagggtgtg tacgtgaaat ttatatgcac aacatacgtt     840

tcctagtatc aaatcaacta aaggtcatat ctactcttta cctagactaa tatagtacta     900

tgtagtttaa aattttataa ccaaacttat cgttgcattt ttatctgtca gttttgtaag     960

acgcattggc ataagttcat gagaaaccat aaaatttccc taacgataaa taaaaaaaga    1020

aacatttaag tattatatcg ggcatagtta tcttactcct tttcgatcat actttggaag    1080

tagttttaat cccttatgag cttgataaaa catactccag taattttaaa tcgaactttt    1140

ttaatgaaat gtctcccaac ttaaaaaggg tacaaagaga tatcaggatg taataagccg    1200

caccttgggc tacacagatc gcaggcacag actgggaaag aattcggctc gccgttgtct    1260

tccgagatgg agaagtgagc cgtaggcgta gagccgcatt tctcatcact cctttttaat    1320

tcgcggcgat ttttggggtg gtgggccgaa gatttgtaac tggatggtga agtctgtctg    1380

gtgaaaagga tggccgcgac gaatccgtcc atcgatcgat ccagcgctgt gcgtgtgtgg    1440

gtggtgtgtt ggagagagaa aagggatggg agagaaggca ccggtagggc ccaccgcgca    1500

gtgagagtct atagatagat gccttcctct ctgatcacct gatgcccttc ctcttctccc    1560

cccttgctac tactagttgc ttgcctcttc ccacctcacc tcgcattgca atctcgcatc    1620

gcctcttcct tctcttcttc cccttcttct ccccttctca tccaacctcg cttcccaacc    1680

ctggatccaa atcccaacct atcccaaagc cgaaaccgag gagaggaaaa aggttacgcg    1740

caattattac tagctatagc taggtaggtt tgggggaggc gagatcatga agcgcgagta    1800

ccaagaagcc ggcgggagca gcggcggcgg gagcagcgcc gatatggggt cgtgcaagga    1860

caaggtgatg gcgggggcgg cgggggagga ggaggacgtc gacgagctgc tggcggcgct    1920

cgggtacaag gtgcggtcgt ccgacatggc cgacgtcgcg cagaagctgg agcagctgga    1980

gatggccatg gggatgggcg gcgtgagcgc ccccggcgcc gcggatgacg ggttcgtgtc    2040

gcacctggcc acggacaccg tgcactacaa ccccttggac ctctcctcct gggtcgagag    2100

catgctttcc gagctcaacg cgccgctgcc ccctatcccg ccagcgccgc cggctgcccg    2160

ccatgcttcc acctcgtcca ctgtcaccgg cggcggtggt agcggcttct ttgaactccc    2220

cgccgctgcc gactcgtcga gtagcaccta cgccctcagg ccgatctcct taccggtggt    2280

ggcgacggct gacccgtcgg ctgctgactc ggcgagggac accaagcgga tgcgcactgg    2340

cggcggcagc acgtcgtcgt cctcatcgtc gtcttcctct ctgggcggtg gggcctcgcg    2400

ggggtctgtg gtggaggctg ctccgccggc gatgcaaggg gccgcggcgg cgaatgcgcc    2460

cgccgtgccg gttgtggtgg ttgacacgca ggaggctggg atccggctgg tgcacgcgtt    2520

gctggcgtgc gcggaggccg tgcagcagga gaacttcgcg gccgcggagg cgctggtcaa    2580

gcagatcccc acgctggccg cgtcccaggg cggcgccatg cgcaaggtcg ctgcctactt    2640

cggcgaggcc ctcgcccgcc gcgtgtaccg cttccgcccc gcggacagca ccctcctcga    2700

cgccgccttc gccgaccttc tgcacgccca cttctacgag tcctgcccct acctcaagtt    2760

cgcccacttc accgcaaatc aagccatcct cgaggctttc gccggctgcc gccgcgtcca    2820

cgtcgtcgac ttcggcatca agcaggggat gcaatggcca gctctcctcc aggccctcgc    2880

ccttcgtccc ggcggccccc catcgttccg cctcaccggc gtcggccccc cgcagccgga    2940

cgagaccgac gccttgcagc aggtgggttg gaagcttgcc cagttcgcgc acaccattcg    3000

cgtcgacttc cagtaccggg gactcgtcgc cgccactctc gcggacttgg agccgttcat    3060

gctgcagccg gagggcgagg cggacgcgaa cgaggagcct gaggtgatcg ccgtcaactc    3120

ggtgttcgag ctgcaccggc tgctcgcgca gcccggcgcg ctggagaagg tcctgggcac    3180

ggtgcacgcg gtgcggccaa ggatcgtcac cgtggtagag caggaggcca accacaactc    3240

cggctcattc ctcgaccggt tcaccgagtc gctgcactac tactccacca tgttcgattc    3300

cctcgagggc ggcagctccg gccaggccga gctctctccg ccggctgccg ggggcggcgg    3360

tggcacggac caggtcatgt ccgaggtgta cctcggccgg cagatctgca acgtcgtggc    3420

gtgcgagggc gcggagcgca cggagcgcca cgagacgctg gggcagtggc gcaaccgcct    3480

cggccgcgcc ggcttcgagc ccgtgcacct gggctccaat gcctacaaac aggcgagcac    3540

gctcctcgcg cttttcgccg gcggcgacgg ctaccgggtg gaggagaagg agggctgcct    3600

cacgctgggc tggcacacgc gcccgctcat cgccacctcg gcatggcgcg tcgccgcggc    3660

gtgatcgcaa agtttttggg acgctgcacc acgtgtttgc cgccgatcac ggcgcgaccc    3720

cccccccccc cctctctctc tctctccccc ggctcaccgg cggcacaatt gaagcttgac    3780

gtcaacgaac gctcaattgc agcgaccgat cgggcttacg gttctcgccg gcgtgaagag    3840

atcgacgact ggactccgac cagaccgacg gcttgttcgt tctcctttcc caattacccc    3900

gttccttggt cctcctagcc catctattat gtttaaatgt caattattat gtgtaatttc    3960

tccaatcgct catattaaat aaggacgaac cgaactggat ttcattagct ccaatgagaa    4020

ttttgtatac aaggcaccga tctaaaaatt gagctatatg ttcatgagtt acagaatgcc    4080

cccttgatgc tcctgtgaac atgtcgaatg cgtttgctgc aacaacggca gctttgcttg    4140

tgaaatctac cgacctagga taccttagat tcacgagtcc agcttgcata tgtttgtgcg    4200

ttgccataaa tggtttccca atattggaga agcaaccagt gatgcgtctt acggttgctg    4260

gattggaaac atctcgttaa gtttcctcga gtgtactcct ccgccctcgt ggccgtccta    4320

cgctggtagt tttcgatcta aatatgagct tgagctttcc cccgttagaa ctgcctaacc    4380

accaatcttt ctcctctcca tcagtgctga aacaaatcag tactagtatt catcactgca    4440

cctttatcta attagtctct aattagtgtg tcgcattctc cagataaaga tggtacataa    4500

ccatagaact acaacatgtg tagtagaacc taaaattaca gtttcgaatc agactagtag    4560

caaagaatcg aagtccatgc gaaaggactg gatctaacta gtgtggacac cacacaaagc    4620

acagcacata tagctccact tggtactccc atttaccaaa tggagacagc tgcttcggta    4680

gtcccctcta caccgtatta atccccacat aaccaccgtc gttcaattct acgtctggta    4740

caggaacttt tactgctcgc tgggctcgga ttggcgcagg gagagagagg gaggagcagt    4800

ggcaacctga gaggccactg gcctgctgct gcacagtacg gtacggcaca ttgccacttc    4860

tgttgaggtc ttgtcctccc atgaggcaca ccatgcagcg tggccgcctc ccacggcccg    4920

ctcgctttcg aaattaaccg cgcggcgcgc gccggaaaca gagaacattt cacgcctttc    4980

tagtctttca ccccaacaaa cgctgtagct cgccagtgaa aaacgcccgt gggggcggag    5040

cgaaaactca cggtaaaagc tcgggttttc ggggtgattt ttacgggggt tttctgggca    5100

gccaatgggg agagagagga agaaggcagc ggtagaagtt gagacgggaa cgggagagag    5160

gaggcgggcg gcagcaacag ctgtccaatc gggatcaggt ggctcatgtc aggagatgat    5220

ggggcgctgc gtggtggtgg ggcccacacg tcggcccccc tctctctctc tctcaccccc    5280

cgtccgagtc acacagctag ctatagcagt agtagtagta ggagtagctc tgagtctctg    5340

actaggacac ccccttctct agctcgggct ggggacatgg tgggcccacc gagataaaga    5400

aaagaaacga aaaaggggag gaaaaatcct cctctcggcg aaccgggcga aggggggccc    5460

cggcgccggc cgatccggtg gtggactggc ggagggggac gtttgcgcga ggggggtcaa    5520

ttcgggtgtg accacgacgg gatcgcgcgc ccgccgtgcc gtgccgtgcc gtgccgtccc    5580

actcccgcgc gcgttccgtt cgttccgttc ctcccccctc gcccgccttc ctgtcgcggg    5640

cgcgagaaaa aaagaagcgc gcgcgcccga gcgtacgtac cactcccgta cagagacagt    5700

tgcacgcgcc gcgccgcagc agccgcgacg ttttccgctc ctcttttgcg gctctcaccc    5760

acatcccccc cccccccccc ggctgcctat ggcatggaca ccgtcacacc caccccgcgg    5820

cgacctcgcg cgcgccggct cgtccctatc cagtaaccag cacgacacaa gtttttttct    5880

ttacacaaac ccgccccata tcccccgcgg cgcccgctcg ctcacgccca cgccgcggcg    5940

gcggcctgcg cgtccgcgcg tggaatttcg tccggtgcgg cctcccccag ccggccgcgt    6000

gtgctggcag cggtccgcgt ggaggcatcc cgtgcgcgct cgcgcggagg gtgggtgggg    6060

cggggtcgat tcggcgaacg attcggtgcg tcgtccccgc gagatgtggt gcgtgcaaac    6120

gcgatggtga gatgggttgg gtcggcgtcg tggcgggtca gggtggggat ggtgatatgg    6180

tgataagcta ggttggttag ctgtgggcga accaacgtga gggggaaata cgggcccggg    6240

cccgtgcccg tcaactcgta aatggtggga taaggttgac aaga                     6284

<210>3

<211>1878

<212>DNA

<213>稻属水稻(Oryza sativa var.)

<400>3

atgaagcgcg agtaccaaga agccggcggg agcagcggcg gcgggagcag cgccgatatg     60

gggtcgtgca aggacaaggt gatggcgggg gcggcggggg aggaggagga cgtcgacgag    120

ctgctggcgg cgctcgggta caaggtgcgg tcgtccgaca tggccgacgt cgcgcagaag    180

ctggagcagc tggagatggc catggggatg ggcggcgtga gcgcccccgg cgccgcggat    240

gacgggttcg tgtcgcacct ggccacggac accgtgcact acaacccctt ggacctctcc    300

tcctgggtcg agagcatgct ttccgagctc aacgcgccgc tgccccctat cccgccagcg    360

ccgccggctg cccgccatgc ttccacctcg tccactgtca ccggcggcgg tggtagcggc    420

ttctttgaac tccccgccgc tgccgactcg tcgagtagca cctacgccct caggccgatc    480

tccttaccgg tggtggcgac ggctgacccg tcggctgctg actcggcgag ggacaccaag    540

cggatgcgca ctggcggcgg cagcacgtcg tcgtcctcat cgtcgtcttc ctctctgggc    600

ggtggggcct cgcgggggtc tgtggtggag gctgctccgc cggcgatgca aggggccgcg    660

gcggcgaatg cgcccgccgt gccggttgtg gtggttgaca cgcaggaggc tgggatccgg    720

ctggtgcacg cgttgctggc gtgcgcggag gccgtgcagc aggagaactt cgcggccgcg    780

gaggcgctgg tcaagcagat ccccacgctg gccgcgtccc agggcggcgc catgcgcaag    840

gtcgctgcct acttcggcga ggccctcgcc cgccgcgtgt accgcttccg ccccgcggac    900

agcaccctcc tcgacgccgc cttcgccgac cttctgcacg cccacttcta cgagtcctgc    960

ccctacctca agttcgccca cttcaccgca aatcaagcca tcctcgaggc tttcgccggc   1020

tgccgccgcg tccacgtcgt cgacttcggc atcaagcagg ggatgcaatg gccagctctc   1080

ctccaggccc tcgcccttcg tcccggcggc cccccatcgt tccgcctcac cggcgtcggc   1140

cccccgcagc cggacgagac cgacgccttg cagcaggtgg gttggaagct tgcccagttc   1200

gcgcacacca ttcgcgtcga cttccagtac cggggactcg tcgccgccac tctcgcggac   1260

ttggagccgt tcatgctgca gccggagggc gaggcggacg cgaacgagga gcctgaggtg   1320

atcgccgtca actcggtgtt cgagctgcac cggctgctcg cgcagcccgg cgcgctggag   1380

aaggtcctgg gcacggtgca cgcggtgcgg ccaaggatcg tcaccgtggt agagcaggag   1440

gccaaccaca actccggctc attcctcgac cggttcaccg agtcgctgca ctactactcc   1500

accatgttcg attccctcga gggcggcagc tccggccagg ccgagctctc tccgccggct   1560

gccgggggcg gcggtggcac ggaccaggtc atgtccgagg tgtacctcgg ccggcagatc   1620

tgcaacgtcg tggcgtgcga gggcgcggag cgcacggagc gccacgagac gctggggcag   1680

tggcgcaacc gcctcggccg cgccggcttc gagcccgtgc acctgggctc caatgcctac   1740

aaacaggcga gcacgctcct cgcgcttttc gccggcggcg acggctaccg ggtggaggag   1800

aaggagggct gcctcacgct gggctggcac acgcgcccgc tcatcgccac ctcggcatgg   1860

cgcgtcgccg cggcgtga                                                 1878

<210>4

<211>22

<212>DNA

<213>

<220>

<223>

<400>4

ctgtccttag agcacatcca cc              22

<210>5

<211>19

<212>DNA

<213>

<220>

<223>

<400>5

gcctcctgct ctaccacgg                  19

<210>6

<211>20

<212>DNA

<213>

<220>

<223>

<400>6

atgcaatggc cagctctcct                 20

<210>7

<211>21

<212>DNA

<213>

<220>

<223>

<400>7

tcttgtcaac cttatcccac c               21

<210>8

<211>20

<212>DNA

<213>

<220>

<223>

<400>8

atgaagcgcg agtaccaaga                20

<210>9

<211>20

<212>DNA

<213>

<220>

<223>

<400>9

tcacgccgcg gcgacgcgcc                20

<210>10

<211>20

<212>DNA

<213>

<220>

<223>

<400>10

tggcgcaacc gcctcggccg                20

Claims (10)

1.一种蛋白，是如下a)或b)的蛋白质：

a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

b)将序列表中序列1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/或添加且与植物矮秆性状相关的由a)衍生的蛋白质。

2.权利要求1所述蛋白的编码基因。

3.根据权利要求2所述的编码基因，其特征在于：所述蛋白的编码基因为如下1)、2)、3)、4)、5)或6)的基因：

1)其核苷酸序列是序列表中序列2中自5′末端第1787-3664位核苷酸所示DNA分子；

2)其核苷酸序列是序列表中序列2中自5′末端第121-6237位核苷酸所示DNA分子；

3)其核苷酸序列是序列表中序列2所示DNA分子；

4)其核苷酸序列是序列表中序列3所示DNA分子；

5)在严格条件下与1)、2)、3)或4)限定的DNA序列杂交且编码所述蛋白的DNA分子；

6)与1)、2)、3)或4)限定的DNA序列具有90％以上的同源性且编码所述蛋白的DNA分子。

4.扩增权利要求2或3所述基因全长或其任意片段的引物对。

5.根据权利要求4所述的引物对，其特征在于：所述引物对为如下1)、2)或3)所示：

1)一条引物序列如序列表中序列4所示，所述引物对中的另一条引物序列如序列表中序列5所示；

2)一条引物序列如序列表中序列6所示，所述引物对中的另一条引物序列如序列表中序列7所示；

3)一条引物序列如序列表中序列8所示，所述引物对中的另一条引物序列如序列表中序列9所示。

6.含有权利要求2或3所述编码基因的重组载体、重组菌、转基因细胞系或表达盒。

7.根据权利要求6所述的重组载体，其特征在于：所述重组载体为在表达载体pCAMBIA1300的多克隆位点插入权利要求2或3所述编码基因得到的重组表达载体。

8.一种培育具有矮秆性状的植物的方法，是向出发植物中导入权利要求2或3所述编码基因，得到株高矮于所述出发植物的植物。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述导入是通过权利要求6或7所述的重组表达载体实现的。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于：所述出发植物为单子叶植物，优选为水稻。

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