CN101993482A - 与水稻长粒卷叶相关的蛋白及其编码基因与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蛋白,命名为OsXCL,是如下1)或2)的蛋白:1)序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质;2)在序列表中序列2的氨基酸序列经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨基酸且具有促使水稻长粒卷叶功能的由1)衍生的蛋白质。本发明还提供所述蛋白的编码基因。将该编码基因导入水稻中得到的转OsXCL水稻的百粒重达到4.224g,与野生型对照相比增重25.1%;谷粒增长1/4。

Description

与水稻长粒卷叶相关的蛋白及其编码基因与应用
技术领域
本发明涉及生物技术领域,特别涉及与水稻长粒卷叶相关的蛋白及其编码基因与应用。
背景技术
水稻是人类赖以生存的主要粮食作物之一,全球约有一半的人口以稻米为主食。在我国,水稻产量居粮食作物之首,稻米在居民口粮消费中占60%,从事稻作生产的农户接近农户总数的50%,因此,水稻在我国粮食作物中占据龙头地位。随着全球人口的不断增加(稻米消费国人口增速快于世界人口平均增速),与此同时由于工业化、城镇化的快速发展、自然灾害损毁等原因,稻田呈逐渐减少趋势,因此,世界稻米的供求矛盾将越来越突出,如何在更小的稻田面积上生产出更多的粮食以确保稻米安全供应是全球面临的急迫而必需解决的重大问题。但是,水稻大面积生产上的产量都很低,据联合国粮农组织(FAO)1999年统计,全世界水稻平均单产仅为3.8t.ha-1(中国为6.3t.ha-1)。为此,近30年里,我国先后提出了水稻超高产育种计划(超级稻育种计划),挖掘高产品种的产量潜力,达到大幅提高水稻单产的目的。粒重是影响作物产量的重要因素之一,增加谷粒的大小粒重,是提高水稻产量的有效途经之一,而谷粒的长度又是决定稻米质量的重要形态指标。如在增加产量的同时,又能提高稻米质量,则是我们生物学家、农学家所最为追求的目标。
发明内容
本发明的目的在于提供一种蛋白,命名为OsXCL,来源于水稻,是如下1)或2)的蛋白:
1)序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质;
2)在序列表中序列2的氨基酸序列经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨基酸且与植物粒形和叶形相关的由1)衍生的蛋白质。
序列表2为OsXCL的氨基酸序列,包括氨基酸255个,疏水性氨基酸72个(包括脯氨酸),亲水性氨基酸183个,酸性氨基酸34个,碱性氨基酸38个,蛋白质分子量为:26.73Kda,等电点:9.8。该蛋白质是国际上未曾报道的新蛋白质。
为了使1)中的OsXCL便于纯化,可在由序列表中序列2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2)中的OsXCL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2)中的OsXCL的编码基因可通过将序列表中序列1自5′末端第106到870位碱基所示的DNA序列中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。
上述蛋白的编码基因,命名为OsXCL,也属于本发明的保护范围之内。
上述编码基因是如下1)或2)或3)或4)的基因:
1)编码序列是序列表中序列1的自5’端第106位-第870位所示的基因;
2)编码序列是序列表中序列1的自5’端第50位-第873位所示的基因;
3)在高严谨条件下与1)或2)限定的基因杂交且编码所述蛋白的基因;
4)与1)或2)限定的基因具有90%以上的同源性且编码所述蛋白的基因。
序列表1为编码OsXCL的全长cDNA。该序列共由1062碱基组成,其中,5’端未翻译区包括105个碱基,3’端未翻译区包括192个碱基,编码区由765个碱基(从106位到870位)组成,编码具有序列表中序列2的氨基酸序列的OsXCL蛋白,编码区中,A占15.16%(116个),C占40.65%(311个),G占32.29%(247个),T占11.9%(91个),A+T占27.06%(207个),C+G占72.94%(558个)。
上述的高严谨杂交条件是指,将杂交膜置于预杂交液(0.25mol/L磷酸钠缓冲液,pH7.2,7%SDS)中,65℃预杂交30min;弃预杂交液,加入杂交液(0.25mol/L磷酸钠缓冲液,pH7.2,7%SDS,同位素标记的核苷酸片段),65℃杂交12hr;弃杂交液,加入洗膜液I(20mmol/L磷酸钠缓冲液,pH7.2,5%SDS),65℃洗膜2次,每次30min;加入洗膜液II(20mmol/L磷酸钠缓冲液,pH7.2,1%SDS),65℃洗膜30min。
扩增上述OsXCL基因全长或其任一片段的引物对也属于本发明的保护范围。
含有上述基因的转基因细胞系也属于本发明的保护范围。
含有上述基因的重组菌也属于本发明的保护范围。
含有上述基因的重组载体也属于本发明的保护范围。
可用现有的植物表达载体构建含有OsXCL基因的重组表达载体。所述植物表达载体包括双元农杆菌载体和可用于植物微弹轰击的载体等,如pCAMBIA3301、pCAMBIA1300、pBI121、pBin19、pCAMBIA2301、pCAMBIA1301-UbiN、pBY505或其它衍生植物表达载体。使用OsXCL基因构建重组表达载体时,可在其转录起始核苷酸前加上任何一种增强型、组成型、组织特异型或诱导型启动子,如花椰菜花叶病毒(CAMV)35S启动子、泛素(Ubiquitin)基因启动子(pUbi)、Actin启动子等,它们可单独使用或与其它的植物启动子结合使用。
此外,使用本发明的基因构建植物表达载体时,还可使用增强子,包括翻译增强子或转录增强子,这些增强子区域可以是ATG起始密码子或邻接区域起始密码子等,但必需与编码序列的阅读框相同,以保证整个序列的正确翻译。所述翻译控制信号和起始密码子的来源是广泛的,可以是天然的,也可以是合成的。翻译起始区域可以来自转录起始区域或结构基因。
为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选,可对所用植物表达载体进行加工,如加入在植物中表达可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因(GUS基因、GFP基因、萤光素酶基因等)、具有抗性的抗生素标记物(庆大霉素标记物、卡那霉素标记物等)或是抗化学试剂标记基因(如抗除莠剂基因)等。
上述重组载体具体可以是将上述的基因插入表达载体163-1300的多克隆位点,得到的重组载体;
其中,所述表达载体163-1300的构建方法是:将pJIT163用KpnI和XhoI酶切得到的含Double 35S启动子的DNA条带与经KpnI和SalI酶切pCAMBIA1300得到的大片段连接,得到重组表达载体。
本发明的另一目的在于提供一种培育长粒卷叶转基因植物的方法,是将上述的基因导入目的植物,得到转基因植物,该转基因植物的粒长大于目的植物。
本发明的又一目的在于提供一种培育粒重增加的转基因植物的方法,是将商述的基因导入目的植物,得到转基因植物,所述转基因植物的粒重大于所述目的植物。
上述的基因是通过上述的重组载体导入目的植物中。携带有本发明的OsXCL基因的植物表达载体可通过Ti质粒、Ri质粒、植物病毒载体、如基因枪法、花粉管通道、显微注射、电导、农杆菌介导等常规生物学方法转化到植物细胞或组织中。
上述植物为双子叶植物或单子叶植物;该单子叶植物具体可为水稻。
实验证明:本发明培育出的转OsXCL水稻的百粒重达到4.224g,与野生型对照相比增重25.1%;谷粒增长1/4。在水稻中过量表达OsXCL,导致水稻叶片卷起、谷粒显著增长、千粒重显著增加、米质提高。OsXCL的应用,即能增加产量,又能提高稻米质量,对水稻生长发育没有任何负面影响,是生物技术基因工程改良水稻等作物较为理想的基因,在稻米粮食安全生上将发挥积极作用。
附图说明
图1为琼脂糖凝胶电泳分析PCR扩增得到的OsXCL cDNA结果图,其中,1为DNAmarker;2,3为OsXCL cDNA。
图2为OsXCL连接到T载体后HindIII和EcoRI酶切验证图,其中,1为DNAmarker;2-5为OsXCL cDNA的克隆载体经EcoRI和HindIII双酶切后的结果。
图3为OsXCL cDNA连接到T载体后BamHI酶切验证;P1、P2、P3、P4是BamHI酶切前的OsXCL cDNA质粒条带;1、2、3、4是OsXCL cDNA质粒经BamHI酶切后的条带。
图4为pJIT163的图谱。
图5为pCAMBIA1300的图谱。
图6为含OsXCL的pMD18-T载体的部分图谱。
图7为OsXCL连接到表达载体后EcoRI酶切验证图,1-5为EcoRI酶切后的OsXCL表达载体的酶切结果。
图8为OsXCL连接到表达载体后HindIII酶切验证图,1-5为HindIII酶切后的OsXCL表达载体。
图9为从农杆菌提取质粒分别进行EcoRI和HindIII单酶切验证图,1,DNAmarker;2,OsXCL表达载体质粒经EcoRI酶切后的结果;3,OsXCL表达载体质粒经HindIII酶切后的结果。
图10为根据潮霉素抗性基因设计引物进行PCR验证图,其中:M为DNA marker;1-9、12-21,以转OsXCL水稻植株基因组DNA为模板进行的潮霉素抗性基因PCR结果;10、22,以表达载体质粒为模板扩增潮霉素酶抗性基因作为阳性对照;11、23,无模板(水)阴性对照。
图11为转OsXCL基因T0代93-11植株定量实时RT-PCR相对表达量分析.S1为非转基因对照水稻;S2为不含OsXCL基因的空载体对照水稻;S3-S25为转OsXCL基因T0代93-11水稻植株
图12为转OsXCL水稻谷粒照片。
图13转OsXCL水稻叶照片。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明,但本发明并不限于以下实施例。
下述实施例中,如无特殊说明,均为常规方法。
实施例1、培育长粒卷叶转基因水稻
一、重组表达载体的构建
1、OsXCL基因的克隆
人工合成一对引物,并在其5’端分别加上NcoI和BamHI酶切位点。上游引物及下游引物如下:
F:5-CCATGG GAATCCAATCCACTCCACTCCACC-3(30)
R:5-GGATCC CTAATAGGCGGTGTGGTGTTGCG-3(29)
提取水稻培矮64S(中国水稻杂交育种中心,中国,长沙)的RNA,经反转录得到cDNA的第一条链。
以上述上游引物和下游引物为引物,以水稻培矮64S的cDNA为模板,PCR扩增出序列1所示的cDNA。PCR条件为:热盖温度105℃,预变性94℃5min,94℃变性30s,56℃退火30s,72℃延伸1min20s,进行32个循环;72℃延伸10min,22℃保温。
PCR体系为:
ddH2O                   3.25μl
2×GC Buffer I          12.5μl
引物-1(10μM)           2μl
引物-2(10μM)           2μl
dNTP                    4μl
模板cDNA                1μl
LA Taq酶                0.25μl
总体积                  25μl
使用TAE电泳缓冲液进行琼脂糖凝胶电泳,得到了800bp左右的片段(图1),命名为OsXCL。
将上述OsXCL带回收,使用的方法是TIANGEN的试剂盒挤压胶块回收。将回收的片段连入pMD18-T载体(TA Cloning,济南泰天和生物科技有限公司),连接体系如下:
Insert                    4.5μl
T-Vector                  0.5μl
Solution I                5μl
总体积                    10μl
连接2个小时,转化E.coli DH5α的感受态细胞,涂板,用氨苄霉素筛选。挑选单克隆,提取质粒后用HindIII和EcoRI双酶切鉴定,结果如图2所示,均有800bp左右OsXCL的条带。
质粒用BamHI酶切验证目的片段OsXCL连入T载体时的方向,结果如图3所示:由于下游引物上加了BamHI的位点,如果是反向插入T载体就会有840bp左右的条带,而图中P1、P2、P3、P4代表未切的质粒,由右侧的1kb plus marker显示条带大小。1、2、3、4代表切后的结果,由左边的1kb plus marker显示条带大小。对照结果,表明除4号质粒外,1、2、3号质粒也已切开,目的片段均是正向连入(即均是800bp左右)。将1、2、3号对应的菌液测序,测序结果表明目的片段OsXCL是序列1的自5′末端第50-873位,OsXCL基因的ORF(Open reading frame,开放阅读框)的序列与序列表中序列1自5′末端第106到870所示的序列完全一致。
2、构建重组表达载体
1)表达载体163-1300的构建
用KpnI和XhoI酶切如图4所示的pJIT163(pGreen,http://www.pgreen.ac.uk/),琼脂糖凝胶电泳鉴定酶切结果后回收含Double 35S启动子的DNA条带。将如图5所示的pCAMBIA1300(CambiaLabs,http://www.cambia.org/daisy/bioforge_legacy/3725.html)用KpnI和SalI酶切,回收大片段。XhoI和SalI是同尾酶,回收到的两个片段用T4连接酶连接过夜,构建成163-1300复合载体。
2)重组表达载体的构建
将如图6所示的含OsXCL的T载体用酶NcoI和BamHI切开(无论是BamHI作用的是872位设计引物所引入的酶切位点还是887位T载体上的酶切位点,回收到的片段都包括了OsXCL ORF的终止密码子),表达载体163-1300也用这两个酶切开,回收后连接,即将基因OsXCL连入表达载体163-1300,构成了重组表达载体,命名为OsXCL-163-1300,并用HindIII和EcoRI分别单酶切验证。结果如图7和图8(1、2、3、4、5均分别表示OsXCL表达载体经酶切后的条带)所示,1、3、4、5均有正确的含OsXCL约1600bp的目的带产生。
二、培育长粒卷叶转基因水稻及其检测
1、长粒卷叶转基因水稻的获得
用农杆菌冻融转化法将步骤一2的重组表达载体转化农杆菌EHA105(购于天根生化科技(北京)有限公司)。从农杆菌提取质粒进行EcoRI和HindIII单酶切验证(图9)。其中,农杆菌冻融转化法的步骤如下:
其中冻融法的步骤如下:取出-70℃保存的农杆菌EHA105感受态细胞,冰浴融化;取10-20μl pCAMBIA1300-2×CaMV35S-OsMsr1-CaMV35S-Term质粒DNA(约1-2μg),加入到200ml融化的农杆菌感受态细胞中,用灭菌枪头搅匀,静置数分钟;置于液氮中1min,37℃水浴5min,加入700-800μl LB液体培养基,28℃、200rpm、震荡4h;1000g 30sec,去部分上清,留100-150μl,用枪头吸打重新悬浮,涂布于含50mg/L卡那霉素、50mg/L利福平、34mg/L氯霉素的LB平板上,28℃倒置培养2d。
将上述经验证过的重组的农杆菌通过侵染法侵染水稻93-11(中国水稻杂交育种中心,中国,长沙)的愈伤组织。然后将侵染后的愈伤组织在含潮霉素(50mg/L)的筛选培养基上生长,得到潮霉素抗性再生植株。
取潮霉素抗性再生植株叶片为材料,提取基因组DNA,以其为模板,根据潮霉素抗性基因设计的如下引物进行PCR验证:
pC13-hyg-F:5’-ACCTGCCTGAAACCGAACTG-3’;
pC13-hyg-R:5’-CTGCTCCATACAAGCCAACC-3’。
鉴定结果如图10所示,1、2、3、4、5、6、12、13、15、16、18、20共12个株系扩增得到目的条带,即已转化植株T0代中共有12阳性植株(与OsXCL紧密连锁的潮霉素基因已整合到水稻基因组中)。
2、检测分析
将上述转OsXCL水稻移至温室培养,套袋自交,收集转基因水稻的种子。
同时以转不含OsXCL基因的表达载体163-1300的水稻为空载体对照;以非转基因水稻同样作为对照。
1)定量PCR检测
使用OsXCL基因DNA序列引物108-F和108-R,对转OsXCL水稻、非转基因水稻进行定量PCR检测,结果如图11所示,非转基因水稻93-11中OsXCL表达相对水平很低;而转OsXCL水稻中OsXCL的表达量有显著提高。
其中,RT-PCR引物如下:
108-F:5’-CCGCCATCATCCAAACTGA-3’(Tm 59,PCR 56);
108-R:5’-GGTGACCACGCCCTTCTTC-3’(Tm 59,PCR 56)。
RT-PCR体系
  试剂   浓度.   容积(ul)   容积(ul)   终浓度(uM)
  +RT   -RT
  2x Master反应液   2x   5.0   5.0   1x
  QuantutyTec RT mix   100x   0.1   0.0
  108-F引物   20.0uM   0.2   0.2   0.4
  108-R引物   20.0uM   0.2   0.2   0.4
  RNA-free水   0.5   0.6
  模板RNA   5ng/ul   4.0   4.0   20ng/反应
  总   10.0   10.0
PCR循环系数                          溶解曲线条件
48℃/30min,1cycle                   95℃/15sec
95℃/10min,1cycle                   60℃/20sec
95℃/15sec,56℃/1min,40cycles      95℃/15sec
2)表型观察和统计
A.分别称量转OsXCL基因水稻93-11、空载体对照和非转基因水稻93-11的T0代植株种子的百粒重及粒长。
实验重复3次,结果如图12和表1所示,转OsXCL水稻的百粒重以及粒长与非转基因水稻93-11和空载体对照相比,有显著的增长。其中,转OsXCL水稻的百粒重与野生型水稻相比鲜重增加25.1%,干重增加23%,谷粒增长1/4,垩白米率降低(米质提高)。
表1.T0代植株种子的百粒重及粒长
  转OsXCL水稻   空载体对照   非转基因水稻
  粒长(mm)   11.3833±0.08868   8.7027±0.08997   8.6167±0.07836
百粒重(鲜重)(g) 4.224±0.11 3.401±0.08 3.377±0.10
 百粒重(干重)(g)   3.36±0.09   2.761±0.07   2.73±0.09
注:种子干重是将种子在37℃下放置3天,称重得到的质量。
B.观察和统计T0代植株叶片卷折的植株数。
转OsXCL水稻的T0代植株叶片与非转基因水稻和空载体对照相比,植株叶片略宽,植株剑叶卷折明显(图13),含卷折叶的植株占转OsXCL水稻的植株的比例达90%,并且从叶片基部开始卷曲,到发育后期,上部伸展开。
序列表
<110>夏新界
<120>与水稻长粒卷叶相关的蛋白及其编码基因与应用
<130>CGGNARL92496
<160>2
<210>1
<211>1062
<212>DNA
<213>水稻(Oryza sativa)
<400>1
ctcacacacc acaccacacc aacatcgagc gcgtcgagtc gaatccaatc cactccactc     60
caccccgcga tctcctctcc tctcgtctcc ggcgaagacg acgtgatgcc acccagcgcc    120
gccgccgcag ccgcgatggc gcagtcgccg cgcagcctcc acacgctgat cagcttcggc    180
cgcggcgccg acggcgtcga cgacgatgag gccacgcccg cgtcggtcga cgttggtgac    240
gcggagggcg ccgggctcga cctcgacttc gcgttcgcgc cgccggtgtc ggcggccgag    300
ctggcgccgg ccgacgacat cttcgcgcac ggccgcatcg tgccggcgta cccggtgttc    360
gaccgcagcc tcctcgacct ctcgcccggc gacgcctcca cggcggcgcc ctccgccgac    420
acctactgcg cgtggacgcc gcgctcggcg ccgggctcgc ccggccgcga caggttcccc    480
aagagcgcgt ccaccggcgg agagtcgtcg tcgtcatcgc ggcgctggcg cctgcgcgac    540
ctcgtcggcg ccggcggccg ctcccgcagc gacggcaagg acaagttcgc cttcctgcac    600
caccacgccg ccgcgccgcc atcatccaaa ctgaagactc ctcctccccc tcaacaacca    660
cagcagaaga agcagagcgc cgtgaagacg aagccggcgg cgaagaaggg cgtggtcacc    720
gagatggaca tggccaccgc gcacaggctc ttctacagca aggccagcgc cggcggcgac    780
cggcggccgc agcaagcctc gtacctgacg taccgaccgg cgttcagcgg cctcttcgcg    840
ctcggccggt cgcaacacca caccgcctat tagtttaatc acttggtcaa taaccaaacc    900
aactgattac tagtggtagt tgttgttaaa ttaattgttt tgttgtaaaa gtgttcaaaa    960
ttttcggcga aattcgagtc gagatttctc gtttgtacta gaaccttatc atgtacataa   1020
atggaaaaag agaggaatga aatttgagag atgattttgt ct               1062
<210>2
<211>255
<212>PRT
<213>水稻(Oryza sativa)
<400>2
Met Pro Pro Ser Ala Ala Ala Ala Ala Ala Met Ala Gln Ser Pro Arg
1               5                   10                  15
Ser Leu His Thr Leu Ile Ser Phe Gly Arg Gly Ala Asp Gly Val Asp
            20                  25                  30
Asp Asp Glu Ala Thr Pro Ala Ser Val Asp Val Gly Asp Ala Glu Gly
        35                  40                  45
Ala Gly Leu Asp Leu Asp Phe Ala Phe Ala Pro Pro Val Ser Ala Ala
   50                  55                  60
Glu Leu Ala Pro Ala Asp Asp Ile Phe Ala His Gly Arg Ile Val Pro
65                  70                  75                  80
Ala Tyr Pro Val Phe Asp Arg Ser Leu Leu Asp Leu Ser Pro Gly Asp
                85                  90                  95
Ala Ser Thr Ala Ala Pro Ser Ala Asp Thr Tyr Cys Ala Trp Thr Pro
            100                 105                 110
Arg Ser Ala Pro Gly Ser Pro Gly Arg Asp Arg Phe Pro Lys Ser Ala
        115                 120                 125
Ser Thr Gly Gly Glu Ser Ser Ser Ser Ser Arg Arg Trp Arg Leu Arg
    130                 135                 140
Asp Leu Val Gly Ala Gly Gly Arg Ser Arg Ser Asp Gly Lys Asp Lys
145                 150                 155                 160
Phe Ala Phe Leu His His His Ala Ala Ala Pro Pro Ser Ser Lys Leu
                165                 170                 175
Lys Thr Pro Pro Pro Pro Gln Gln Pro Gln Gln Lys Lys Gln Ser Ala
            180                 185                 190
Val Lys Thr Lys Pro Ala Ala Lys Lys Gly Val Val Thr Glu Met Asp
        195                 200                 205
Met Ala Thr Ala His Arg Leu Phe Tyr Ser Lys Ala Ser Ala Gly Gly
    210                 215                 220
Asp Arg Arg Pro Gln Gln Ala Ser Tyr Leu Thr Tyr Arg Pro Ala Phe
225                 230                 235                 240
Ser Gly Leu Phe Ala Leu Gly Arg Ser Gln His His Thr Ala Tyr
                245                 250                 255

Claims (10)

1.一种蛋白,是如下1)或2)的蛋白:
1)序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质;
2)在序列表中序列2的氨基酸序列经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨基酸且与植物粒形和叶形相关的由1)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所述的基因,其特征在于:所述基因是如下1)或2)或3)或4)的基因:
1)编码序列是序列表中序列1的自5’端第106位-第870位所示的基因;
2)编码序列是序列表中序列1的自5’端第50位-第873位所示的基因;
3)在高严谨条件下与1)或2)限定的基因杂交且编码权利要求1所述蛋白的基因;
4)与1)或2)限定的基因具有90%以上的同源性且编码权利要求1所述蛋白的基因。
4.含有权利要求2或3所述基因的转基因细胞系或重组菌。
5.含有权利要求2或3所述基因的重组载体。
6.根据权利要求5所述的重组载体,其特征在于,所述重组载体是将权利要求2或3所述的基因插入表达载体163-1300的多克隆位点,得到的重组载体;
其中,所述表达载体163-1300的构建方法是:将pJIT163用KpnI和XhoI酶切得到的含Double 35S启动子的DNA条带与经KpnI和SalI酶切pCAMBIA1300得到的大片段连接,得到重组表达载体。
7.一种培育粒重增加的转基因植物的方法,是将权利要求2或3所述的基因导入目的植物,得到转基因植物,所述转基因植物的粒重大于所述目的植物。
8.一种培育长粒卷叶转基因植物的方法,是将权利要求2或3所述的基因导入目的植物,得到转基因植物,所述转基因植物的粒长大于所述目的植物。
9.根据权利要求7或8所述的方法,其特征在于:权利要求2或3所述的基因是通过权利要求5或6所述的重组载体导入目的植物中。
10.根据权利要求7-9任一所述的方法,其特征在于:所述植物为双子叶植物或单子叶植物;所述单子叶植物为水稻。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106191102A (zh) * 2016-07-14 2016-12-07 湖南新春农业生物高科技有限公司 与水稻粒长相关的蛋白SbGL及其编码基因与应用
CN108893487A (zh) * 2018-07-19 2018-11-27 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所 一种含有C-Myc蛋白融合标签的植物表达质粒载体及其载体的构建方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105585619B (zh) * 2014-11-12 2019-02-26 中国农业大学 与水稻籽粒粒长和粒重相关蛋白及其编码基因gl3-3与应用
CN107164401A (zh) * 2017-05-25 2017-09-15 河南农业大学 一种基于CRISPR/Cas9技术制备水稻OsPIL15突变体的方法及应用
CN109811005B (zh) * 2019-03-04 2022-06-07 河北师范大学 株型相关蛋白OsSLA1及其编码基因在调控水稻叶倾角中的应用
CN110042108A (zh) * 2019-03-29 2019-07-23 广西壮族自治区农业科学院 一种水稻株型生长发育相关编码基因及其应用
CN112458105B (zh) * 2020-12-21 2023-07-28 广西壮族自治区农业科学院 一种普通野生稻粒型相关编码基因及其应用
CN113388016B (zh) * 2021-07-08 2022-09-13 四川农业大学 一种调控水稻粒型和千粒重的蛋白gsw8及其编码基因和应用
CN115094068B (zh) * 2022-05-10 2023-05-02 淮阴师范学院 OsbHLH189基因在改良水稻粒型中的应用
CN116200424B (zh) * 2022-08-09 2024-02-02 云南农业大学 叶斑艺兰花CcMYB24基因的应用
CN116064577B (zh) * 2022-08-26 2023-11-14 华南农业大学 OsRAC3基因在调控水稻籽粒大小中的应用
CN117448346B (zh) * 2023-10-30 2024-05-31 贵州省水稻研究所 OsABCI8基因或其编码的蛋白在水稻育种中的应用

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7470831B1 (en) * 1997-12-11 2008-12-30 Syngenta Limited Genetic method
CN1309835C (zh) * 1998-06-25 2007-04-11 应用植物公司 植物可选择标记物和植物转化方法
US20110131679A2 (en) * 2000-04-19 2011-06-02 Thomas La Rosa Rice Nucleic Acid Molecules and Other Molecules Associated with Plants and Uses Thereof for Plant Improvement
EP1453950A4 (en) * 2001-11-30 2006-03-08 Syngenta Participations Ag NUCLEIC ACID MOLECULES FROM RICE ENCODING PROTEINS FOR ABIOTIC STRESS TOLERANCE, IMPROVED PERFORMANCE, DISEASE RESISTANCE, AND MODIFIED NUTRITIONAL QUALITY, AND USES THEREOF
JP2005185101A (ja) * 2002-05-30 2005-07-14 National Institute Of Agrobiological Sciences 植物の全長cDNAおよびその利用
CN1247612C (zh) * 2004-03-31 2006-03-29 浙江大学 水稻OsGLR1基因及其应用
CN101161675B (zh) 2006-10-13 2012-07-04 中国科学院上海生命科学研究院 水稻大粒基因及其应用

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106191102A (zh) * 2016-07-14 2016-12-07 湖南新春农业生物高科技有限公司 与水稻粒长相关的蛋白SbGL及其编码基因与应用
CN106191102B (zh) * 2016-07-14 2020-01-24 湖南新春农业生物高科技有限公司 与水稻粒长相关的蛋白SbGL及其编码基因与应用
CN108893487A (zh) * 2018-07-19 2018-11-27 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所 一种含有C-Myc蛋白融合标签的植物表达质粒载体及其载体的构建方法

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