CN103667314A - 来源于水稻的蛋白质OsMKK4及其相关生物材料在调控植物种子大小中的应用 - Google Patents
来源于水稻的蛋白质OsMKK4及其相关生物材料在调控植物种子大小中的应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103667314A CN103667314A CN201310659723.8A CN201310659723A CN103667314A CN 103667314 A CN103667314 A CN 103667314A CN 201310659723 A CN201310659723 A CN 201310659723A CN 103667314 A CN103667314 A CN 103667314A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- osmkk4
- contain
- protein
- sequence
- nucleic acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 title claims abstract description 87
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 title claims abstract description 87
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 title claims abstract description 44
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 title claims abstract description 44
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 title claims abstract description 27
- 239000012620 biological material Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 title abstract description 3
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 title 1
- 241000209094 Oryza Species 0.000 claims abstract description 43
- 230000009261 transgenic effect Effects 0.000 claims abstract description 27
- 239000012297 crystallization seed Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 125000003275 alpha amino acid group Chemical group 0.000 claims abstract description 13
- 125000000539 amino acid group Chemical group 0.000 claims abstract description 7
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims description 34
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 claims description 32
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 claims description 32
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 claims description 32
- 239000002299 complementary DNA Substances 0.000 claims description 22
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 claims description 18
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 17
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 13
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 claims description 6
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 claims description 6
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 claims description 5
- 230000008676 import Effects 0.000 claims description 5
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 claims description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims 2
- 238000012364 cultivation method Methods 0.000 abstract 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 abstract 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 abstract 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 abstract 1
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 14
- 239000004141 Sodium laurylsulphate Substances 0.000 description 14
- 235000019333 sodium laurylsulphate Nutrition 0.000 description 14
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 10
- 241000589158 Agrobacterium Species 0.000 description 9
- 239000013604 expression vector Substances 0.000 description 9
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 9
- 206010020649 Hyperkeratosis Diseases 0.000 description 8
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 8
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 description 8
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 8
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 5
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 241001460678 Napo <wasp> Species 0.000 description 5
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 5
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 5
- 108700019146 Transgenes Proteins 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 5
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 5
- 238000010839 reverse transcription Methods 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 5
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 5
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 100676-05-9 Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)O1 OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241000589155 Agrobacterium tumefaciens Species 0.000 description 4
- GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N Maltose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N 0.000 description 4
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 4
- 108091034057 RNA (poly(A)) Proteins 0.000 description 3
- 108091081024 Start codon Proteins 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 241001233957 eudicotyledons Species 0.000 description 3
- 229940032628 glutamine 500 mg Drugs 0.000 description 3
- 210000001161 mammalian embryo Anatomy 0.000 description 3
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 3
- 108020004999 messenger RNA Proteins 0.000 description 3
- 229940105575 proline 500 mg Drugs 0.000 description 3
- 241000894007 species Species 0.000 description 3
- 230000009182 swimming Effects 0.000 description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 3
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 3
- 241000588986 Alcaligenes Species 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 description 2
- 241000701489 Cauliflower mosaic virus Species 0.000 description 2
- 108020004705 Codon Proteins 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- 241000588698 Erwinia Species 0.000 description 2
- 241000588722 Escherichia Species 0.000 description 2
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 2
- 241000589565 Flavobacterium Species 0.000 description 2
- 108700028146 Genetic Enhancer Elements Proteins 0.000 description 2
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 2
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 2
- 241000209510 Liliopsida Species 0.000 description 2
- 235000007688 Lycopersicon esculentum Nutrition 0.000 description 2
- 102000043136 MAP kinase family Human genes 0.000 description 2
- 108091054455 MAP kinase family Proteins 0.000 description 2
- 238000012408 PCR amplification Methods 0.000 description 2
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 2
- 240000003768 Solanum lycopersicum Species 0.000 description 2
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 2
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 2
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 2
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000010195 expression analysis Methods 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- YQYJSBFKSSDGFO-FWAVGLHBSA-N hygromycin A Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@H](C(=O)C)O[C@@H]1Oc1ccc(\C=C(/C)C(=O)N[C@@H]2[C@@H]([C@H]3OCO[C@H]3[C@@H](O)[C@@H]2O)O)cc1O YQYJSBFKSSDGFO-FWAVGLHBSA-N 0.000 description 2
- 239000002932 luster Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000003753 real-time PCR Methods 0.000 description 2
- 238000003259 recombinant expression Methods 0.000 description 2
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 description 2
- 230000019491 signal transduction Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- UNFWWIHTNXNPBV-WXKVUWSESA-N spectinomycin Chemical compound O([C@@H]1[C@@H](NC)[C@@H](O)[C@H]([C@@H]([C@H]1O1)O)NC)[C@]2(O)[C@H]1O[C@H](C)CC2=O UNFWWIHTNXNPBV-WXKVUWSESA-N 0.000 description 2
- 229960000268 spectinomycin Drugs 0.000 description 2
- 239000012879 subculture medium Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- GEWDNTWNSAZUDX-WQMVXFAESA-N (-)-methyl jasmonate Chemical compound CC\C=C/C[C@@H]1[C@@H](CC(=O)OC)CCC1=O GEWDNTWNSAZUDX-WQMVXFAESA-N 0.000 description 1
- LWTDZKXXJRRKDG-KXBFYZLASA-N (-)-phaseollin Chemical compound C1OC2=CC(O)=CC=C2[C@H]2[C@@H]1C1=CC=C3OC(C)(C)C=CC3=C1O2 LWTDZKXXJRRKDG-KXBFYZLASA-N 0.000 description 1
- NWXMGUDVXFXRIG-WESIUVDSSA-N (4s,4as,5as,6s,12ar)-4-(dimethylamino)-1,6,10,11,12a-pentahydroxy-6-methyl-3,12-dioxo-4,4a,5,5a-tetrahydrotetracene-2-carboxamide Chemical compound C1=CC=C2[C@](O)(C)[C@H]3C[C@H]4[C@H](N(C)C)C(=O)C(C(N)=O)=C(O)[C@@]4(O)C(=O)C3=C(O)C2=C1O NWXMGUDVXFXRIG-WESIUVDSSA-N 0.000 description 1
- 239000005631 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid Substances 0.000 description 1
- FRXSZNDVFUDTIR-UHFFFAOYSA-N 6-methoxy-1,2,3,4-tetrahydroquinoline Chemical compound N1CCCC2=CC(OC)=CC=C21 FRXSZNDVFUDTIR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101710197633 Actin-1 Proteins 0.000 description 1
- 241000219195 Arabidopsis thaliana Species 0.000 description 1
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- LMKYZBGVKHTLTN-NKWVEPMBSA-N D-nopaline Chemical compound NC(=N)NCCC[C@@H](C(O)=O)N[C@@H](C(O)=O)CCC(O)=O LMKYZBGVKHTLTN-NKWVEPMBSA-N 0.000 description 1
- 108010066133 D-octopine dehydrogenase Proteins 0.000 description 1
- 101150074155 DHFR gene Proteins 0.000 description 1
- 101150111720 EPSPS gene Proteins 0.000 description 1
- YQYJSBFKSSDGFO-UHFFFAOYSA-N Epihygromycin Natural products OC1C(O)C(C(=O)C)OC1OC(C(=C1)O)=CC=C1C=C(C)C(=O)NC1C(O)C(O)C2OCOC2C1O YQYJSBFKSSDGFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 229920002148 Gellan gum Polymers 0.000 description 1
- 239000005562 Glyphosate Substances 0.000 description 1
- SQUHHTBVTRBESD-UHFFFAOYSA-N Hexa-Ac-myo-Inositol Natural products CC(=O)OC1C(OC(C)=O)C(OC(C)=O)C(OC(C)=O)C(OC(C)=O)C1OC(C)=O SQUHHTBVTRBESD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001446187 Kermes Species 0.000 description 1
- 101100288095 Klebsiella pneumoniae neo gene Proteins 0.000 description 1
- FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N L-methionine Chemical compound CSCC[C@H](N)C(O)=O FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- 102000002704 Leucyl aminopeptidase Human genes 0.000 description 1
- 108010004098 Leucyl aminopeptidase Proteins 0.000 description 1
- 102000003960 Ligases Human genes 0.000 description 1
- 108090000364 Ligases Proteins 0.000 description 1
- 108060001084 Luciferase Proteins 0.000 description 1
- 241000710118 Maize chlorotic mottle virus Species 0.000 description 1
- 108091022912 Mannose-6-Phosphate Isomerase Proteins 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 101150005851 NOS gene Proteins 0.000 description 1
- 101710202365 Napin Proteins 0.000 description 1
- 244000061176 Nicotiana tabacum Species 0.000 description 1
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 description 1
- 101710089395 Oleosin Proteins 0.000 description 1
- IAJOBQBIJHVGMQ-UHFFFAOYSA-N Phosphinothricin Natural products CP(O)(=O)CCC(N)C(O)=O IAJOBQBIJHVGMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108700001094 Plant Genes Proteins 0.000 description 1
- 241000589516 Pseudomonas Species 0.000 description 1
- 238000002123 RNA extraction Methods 0.000 description 1
- 108020004511 Recombinant DNA Proteins 0.000 description 1
- 241000190932 Rhodopseudomonas Species 0.000 description 1
- 125000000066 S-methyl group Chemical class [H]C([H])([H])S* 0.000 description 1
- 108010016634 Seed Storage Proteins Proteins 0.000 description 1
- 229920002684 Sepharose Polymers 0.000 description 1
- 238000000692 Student's t-test Methods 0.000 description 1
- 108091023045 Untranslated Region Proteins 0.000 description 1
- 238000000246 agarose gel electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-PQMKYFCFSA-N alpha-D-mannose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PQMKYFCFSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 101150103518 bar gene Proteins 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- CUBCNYWQJHBXIY-UHFFFAOYSA-N benzoic acid;2-hydroxybenzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1.OC(=O)C1=CC=CC=C1O CUBCNYWQJHBXIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 1
- 229940027138 cambia Drugs 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000013599 cloning vector Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- KXZOIWWTXOCYKR-UHFFFAOYSA-M diclofenac potassium Chemical compound [K+].[O-]C(=O)CC1=CC=CC=C1NC1=C(Cl)C=CC=C1Cl KXZOIWWTXOCYKR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000004520 electroporation Methods 0.000 description 1
- 210000002257 embryonic structure Anatomy 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000013613 expression plasmid Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000004992 fission Effects 0.000 description 1
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 1
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000010230 functional analysis Methods 0.000 description 1
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 1
- IAJOBQBIJHVGMQ-BYPYZUCNSA-N glufosinate-P Chemical compound CP(O)(=O)CC[C@H](N)C(O)=O IAJOBQBIJHVGMQ-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- 229940097068 glyphosate Drugs 0.000 description 1
- XDDAORKBJWWYJS-UHFFFAOYSA-N glyphosate Chemical compound OC(=O)CNCP(O)(O)=O XDDAORKBJWWYJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101150054900 gus gene Proteins 0.000 description 1
- 239000004009 herbicide Substances 0.000 description 1
- 101150029559 hph gene Proteins 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- CDAISMWEOUEBRE-GPIVLXJGSA-N inositol Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)[C@@H]1O CDAISMWEOUEBRE-GPIVLXJGSA-N 0.000 description 1
- 229960000367 inositol Drugs 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUWPJKDMEZSVTP-LTYMHZPRSA-N kalafungina Chemical compound O=C1C2=C(O)C=CC=C2C(=O)C2=C1[C@@H](C)O[C@H]1[C@@H]2OC(=O)C1 XUWPJKDMEZSVTP-LTYMHZPRSA-N 0.000 description 1
- CXORMDKZEUMQHX-UHFFFAOYSA-N kermesic acid Chemical compound O=C1C2=C(O)C(O)=CC(O)=C2C(=O)C2=C1C=C(O)C(C(O)=O)=C2C CXORMDKZEUMQHX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 229960002523 mercuric chloride Drugs 0.000 description 1
- LWJROJCJINYWOX-UHFFFAOYSA-L mercury dichloride Chemical compound Cl[Hg]Cl LWJROJCJINYWOX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229930182817 methionine Natural products 0.000 description 1
- GEWDNTWNSAZUDX-UHFFFAOYSA-N methyl 7-epi-jasmonate Natural products CCC=CCC1C(CC(=O)OC)CCC1=O GEWDNTWNSAZUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000520 microinjection Methods 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 108010058731 nopaline synthase Proteins 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 239000000137 peptide hydrolase inhibitor Substances 0.000 description 1
- LWTDZKXXJRRKDG-UHFFFAOYSA-N phaseollin Natural products C1OC2=CC(O)=CC=C2C2C1C1=CC=C3OC(C)(C)C=CC3=C1O2 LWTDZKXXJRRKDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013600 plasmid vector Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001850 reproductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- CDAISMWEOUEBRE-UHFFFAOYSA-N scyllo-inosotol Natural products OC1C(O)C(O)C(O)C(O)C1O CDAISMWEOUEBRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006152 selective media Substances 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 238000012353 t test Methods 0.000 description 1
- 238000013518 transcription Methods 0.000 description 1
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 1
- 230000005026 transcription initiation Effects 0.000 description 1
- 230000005030 transcription termination Effects 0.000 description 1
- 230000002103 transcriptional effect Effects 0.000 description 1
- 230000014621 translational initiation Effects 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
Abstract
本发明公开了来源于水稻的蛋白质OsMKK4及其相关生物材料在调控植物种子大小中的应用。其中的一种应用是培育种子长度增加的转基因水稻的方法。该方法包括向受体水稻中导入OsMKK4的编码基因得到种子长度大于所述受体水稻的种子长度的转基因水稻的步骤;所述OsMKK4是如下a)或b)的蛋白质:a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质;b)在序列表中序列2所示的氨基酸序列中经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨基酸残基得到的与植物种子长度相关的由a)衍生的蛋白质。
Description
技术领域
本发明涉及来源于水稻的蛋白质OsMKK4及其相关生物材料在调控植物种子大小中的应用。
背景技术
水稻是世界上重要的粮食作物之一。随着耕地面积的减少和人口的快速增长,提高水稻产量对保证我国粮食安全具有十分重要的意义。水稻产量是由有效分蘖数、穗粒数和粒型所决定。水稻粒型包括籽粒的长度、宽度和厚度。通过增加水稻籽粒的长度和宽度可以有效的提高水稻产量。水稻中已经发现了一些与粒型相关的基因,例如:GS3,GW2,GW5,GS5,GW8等。所以,研究植物体如何调控器官大小的机制已经成为提高作物产量的重要策略之一。
OsMKK4属于MAPK信号转导通路的一个重要组成部分。MAPK级联信号转导系统在酵母、动植物等生物中高度保守,参与细胞分裂、发育以及对外界环境的响应活动。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供来源于水稻的蛋白质OsMKK4及其相关生物材料的新用途。
本发明所提供的一种新用途是OsMKK4或与OsMKK4相关的生物材料在调控植物种子大小中的应用;
所述OsMKK4是如下a)或b)的蛋白质:
a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质;
b)在序列表中序列2所示的氨基酸序列中经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨基酸残基得到的与植物器官大小相关的由a)衍生的蛋白质;
所述与OsMKK4相关的生物材料,为下述B1)至B10)中的任一种:
B1)增加所述OsMKK4表达的核酸分子;
B2)含有B1)所述核酸分子的表达盒;
B3)含有B1)所述核酸分子的重组载体、或含有B2)所述表达盒的重组载体;
B4)含有B1)所述核酸分子的重组微生物、或含有B2)所述表达盒的重组微生物、或含有B3)所述重组载体的重组微生物;
B5)含有B1)所述核酸分子的转基因植物细胞系、或含有B2)所述表达盒的转基因植物细胞系、或含有B3)所述重组载体的转基因植物细胞系;
B6)编码所述OsMKK4的核酸分子;
B7)含有B6)所述核酸分子的表达盒;
B8)含有B6)所述核酸分子的重组载体、或含有B7)所述表达盒的重组载体;
B9)含有B6)所述核酸分子的重组微生物、或含有B7)所述表达盒的重组微生物、或含有B8)所述重组载体的重组微生物;
B10)含有B6)所述核酸分子的转基因植物细胞系、或含有B7)所述表达盒的转基因植物细胞系、或含有B8)所述重组载体的转基因植物细胞系。
其中,序列表中序列2由369个氨基酸残基组成。
上文中,所述核酸分子可以是DNA,如cDNA、基因组DNA或重组DNA;所述核酸分子也可以是RNA,如mRNA或hnRNA等。
上文中,编码所述OsMKK4的核酸分子可为所述OsMKK4的编码基因,所述OsMKK4的编码基因是如下1)、2)或3):
1)其编码序列是序列表中序列1的第1-1110位核苷酸的cDNA分子;
2)在严格条件下与1)限定的cDNA分子杂交且编码所述OsMKK4的cDNA分子或基因组DNA;
3)与1)或2)限定的cDNA分子具有90%以上的同一性且编码所述OsMKK4的cDNA分子或基因组DNA。
其中,序列表中序列1由1110个核苷酸组成。
上述应用中,所述植物可为种子植物。在本发明的一个具体实施方式中,所述种子植物为水稻。
上述应用中,所述种子大小具体可为种子的长度。
含有所述核酸分子的表达盒均可含有所述核酸分子和启动所述核酸分子转录的启动子。含有所述核酸分子的表达盒不但可包括启动所述核酸分子转录的启动子,还可包括终止所述核酸分子转录的终止子。进一步,所述表达盒还可包括增强子序列。可用于本发明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。启动子的例子包括但不限于:花椰菜花叶病毒的组成型启动子35S;来自西红柿的创伤诱导型启动子,亮氨酸氨基肽酶("LAP",Chao等人(1999)PlantPhysiol120:979-992);来自烟草的化学诱导型启动子,发病机理相关1(PR1)(由水杨酸和BTH(苯并噻二唑-7-硫代羟酸S-甲酯)诱导);西红柿蛋白酶抑制剂II启动子(PIN2)或LAP启动子(均可用茉莉酮酸甲酯诱导);热休克启动子(美国专利5,187,267);四环素诱导型启动子(美国专利5,057,422);种子特异性启动子,如谷子种子特异性启动子pF128(CN101063139B(中国专利200710099169.7)),种子贮存蛋白质特异的启动子(例如,菜豆球蛋白、napin,oleosin和大豆betaconglycin的启动子(Beachy等人(1985)EMBO J.4:3047-3053))。它们可单独使用或与其它的植物启动子结合使用。此处引用的所有参考文献均全文引用。合适的转录终止子包括但不限于:农杆菌胭脂碱合成酶终止子(NOS终止子)、花椰菜花叶病毒CaMV35S终止子、tml终止子、豌豆rbcS E9终止子和胭脂氨酸和章鱼氨酸合酶终止子(参见,例如:Odell等人(I985)Nature313:810;Rosenberg等人(1987)Gene,56:125;Guerineau等人(1991)Mol.Gen.Genet,262:141;Proudfoot(1991)Cell,64:671;Sanfacon等人Genes Dev.,5:141;Mogen等人(1990)Plant Cell,2:1261;Munroe等人(1990)Gene,91:151;Ballad等人(1989)Nucleic AcidsRes.17:7891;Joshi等人(1987)Nucleic Acid Res.,15:9627)。
可用现有的植物表达载体构建含有所述表达盒的重组表达载体。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pGWB412、pBin438、pCAMBIA1302、pCAMBIA2301、pCAMBIA1301、pCAMBIA1300、pBI121、pCAMBIA1391-Xa或pCAMBIA1391-Xb(CAMBIA公司)等。所述植物表达载体还可包含外源基因的3’端非翻译区域,即包含聚腺苷酸信号和任何其它参与mRNA加工或基因表达的DNA片段。所述聚腺苷酸信号可引导聚腺苷酸加入到mRNA前体的3’端,如农杆菌冠瘿瘤诱导(Ti)质粒基因(如胭脂合成酶Nos基因)、植物基因(如大豆贮存蛋白基因)3’端转录的非翻译区均具有类似功能。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,如加入可在植物中表达的编码可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因(GUS基因、萤光素酶基因等)、抗生素的标记基因(如赋予对卡那霉素和相关抗生素抗性的nptII基因,赋予对除草剂膦丝菌素抗性的bar基因,赋予对抗生素潮霉素抗性的hph基因,和赋予对methatrexate抗性的dhfr基因,赋予对草甘磷抗性的EPSPS基因)或是抗化学试剂标记基因等(如抗除莠剂基因)、提供代谢甘露糖能力的甘露糖-6-磷酸异构酶基因。
上文中,所述重组微生物具体可为细菌,酵母,藻和真菌。其中,细菌可来自埃希氏菌属(Escherichia),欧文氏菌(Erwinia),根癌农杆菌属(Agrobacterium)、黄杆菌属(Flavobacterium),产碱菌属(Alcaligenes),假单胞菌属(Pseudomonas),芽胞杆菌属(Bacillus)等。所述转基因植物细胞系为非植物繁殖材料。
本发明所提供的另一个用途是培育种子长度增加的转基因水稻的方法。
本发明所提供的培育种子长度增加的转基因水稻的方法,包括向受体水稻中导入OsMKK4的编码基因得到种子长度大于所述受体水稻的种子长度的转基因水稻的步骤;所述OsMKK4是如下a)或b)的蛋白质:
a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质;
b)在序列表中序列2所示的氨基酸序列中经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨基酸残基得到的与植物种子长度相关的由a)衍生的蛋白质。
所述OsMKK4的编码基因可是如下1)、2)或3):
1)其编码序列是序列表中序列1的第1-1110位核苷酸的cDNA分子;
2)在严格条件下与1)限定的cDNA分子杂交且编码所述OsMKK4的cDNA分子或基因组DNA;
3)与1)或2)限定的cDNA分子具有90%以上的同一性且编码所述OsMKK4的cDNA分子或基因组DNA。
上述严格条件可为如下:50℃,在7%十二烷基硫酸钠(SDS)、0.5M NaPO4和1mM EDTA的混合溶液中杂交,在50℃,2×SSC,0.1%SDS中漂洗;还可为:50℃,在7%SDS、0.5M NaPO4和1mM EDTA的混合溶液中杂交,在50℃,1×SSC,0.1%SDS中漂洗;还可为:50℃,在7%SDS、0.5M NaPO4和1mM EDTA的混合溶液中杂交,在50℃,0.5×SSC,0.1%SDS中漂洗;还可为:50℃,在7%SDS、0.5M NaPO4和1mM EDTA的混合溶液中杂交,在50℃,0.1×SSC,0.1%SDS中漂洗;还可为:50℃,在7%SDS、0.5M NaPO4和1mM EDTA的混合溶液中杂交,在65℃,0.1×SSC,0.1%SDS中漂洗;也可为:在6×SSC,0.5%SDS的溶液中,在65oC下杂交,然后用2×SSC,0.1%SDS和1×SSC,0.1%SDS各洗膜一次。
上述“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。
上述方法中,其中OsMKK4的编码基因可先进行如下修饰,再导入受体植物中,以达到更好的表达效果:
1)根据实际需要进行修饰和优化,以使基因高效表达;例如,可根据受体植物所偏爱的密码子,在保持本发明OsMKK4的编码基因的氨基酸序列的同时改变其密码子以符合植物偏爱性;优化过程中,最好能使优化后的编码序列中保持一定的GC含量,以最好地实现植物中导入基因的高水平表达,其中GC含量可为35%、多于45%、多于50%或多于约60%;
2)修饰邻近起始甲硫氨酸的基因序列,以使翻译有效起始;例如,利用在植物中已知的有效的序列进行修饰;
3)与各种植物表达的启动子连接,以利于其在植物中的表达;所述启动子可包括组成型、诱导型、时序调节、发育调节、化学调节、组织优选和组织特异性启动子;启动子的选择将随着表达时间和空间需要而变化,而且也取决于靶物种;例如组织或器官的特异性表达启动子,根据需要受体在发育的什么时期而定;尽管证明了来源于双子叶植物的许多启动子在单子叶植物中是可起作用的,反之亦然,但是理想地,选择双子叶植物启动子用于双子叶植物中的表达,单子叶植物的启动子用于单子叶植物中的表达;
4)与适合的转录终止子连接,也可以提高本发明基因的表达效率;例如来源于CaMV的tml,来源于rbcS的E9;任何已知在植物中起作用的可得到的终止子都可以与本发明基因进行连接;
5)引入增强子序列,如内含子序列(例如来源于Adhl和bronzel)和病毒前导序列(例如来源于TMV,MCMV和AMV)。
上述方法中,OsMKK4的编码基因通过含有OsMKK4的编码基因的重组表达载体导入所述受体植物中。
所述OsMKK4的编码基因表达载体可通过使用Ti质粒,植物病毒栽体,直接DNA转化,微注射,电穿孔等常规生物技术方法导入植物细胞(Weissbach,1998,Methodfor Plant Molecular Biology VIII,Academy Press,New York,pp.411-463;Geiserson and Corey,1998,Plant Molecular Biology(2nd Edition)。上文中,所述转基因植物理解为不仅包含将所述基因转化目的植物得到的第一代转基因植物及其无性系,也包括其子代及其无性系。对于转基因植物,可以在该物种中繁殖该基因,也可用常规育种技术将该基因转移进入相同物种的其它品种,特别包括商业品种中。所述转基因植物包括种子、愈伤组织、完整植株和细胞。
本发明的实验证明,向水稻品种日本晴中导入所述OsMKK4的编码基因得到的T0代转基因水稻,与相同条件下的野生型相比,粒长显著增加,说明OsMKK4或与OsMKK4相关的生物材料可用于调控植物器官大小,特别是水稻粒型。
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1为转OsMKK4的编码基因植株的PCR鉴定图谱。
图2为转OsMKK4的编码基因植株和作为转基因受体的水稻品种日本晴的籽粒大小的照片、数据以及OsMKK4的表达量情况。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述,给出的实施例仅为了阐明本发明,而不是为了限制本发明的范围。下述实施例中的实验方法,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。
下述实施例中的pMDC43(Curtis MD,Grossniklaus U(2003)A gateway cloningvector set for high-throughput functional analysis of genes in planta.PlantPhysiol.133:462-469),公众可从中国科学院遗传与发育生物学研究所获得,该生物材料只为重复本发明的相关实验所用,不可作为其它用途使用。
下述实施例中的水稻品种日本晴(叶少平,张启军,李杰勤,赵兵,殷得所,李平。用培矮64S/日本晴F2群体对水稻6个农艺性状的QTL定位。中国水稻科学,2007,21(1):39-43),公众可从中国科学院遗传与发育生物学研究所获得,该生物材料只为重复本发明的相关实验所用,不可作为其它用途使用。
根癌农杆菌GV3101
(Li,Y.,Zheng,L.,Corke,F.,Smith,C.,and Bevan,M.W.(2008)Control of final seed and organ size by the DA1gene family in Arabidopsis thaliana.Genes Dev22,1331-1336)公众可从中国科学院遗传与发育生物学研究所获得,该生物材料只为重复本发明的相关实验所用,不可作为其它用途使用。
实施例1、使植物器官变大的方法
1、OsMKK4编码基因的获得
1.1、提取RNA
液氮研碎水稻日本晴的幼穗,用天根的植物总RNA提取试剂盒(TIANGEN),提取总RNA。将得到的总RNA用分光光度计(Eppendorf公司,德国)检测样品中总RNA的浓度。
1.2、OsMKK4基因的获得
根据RAP-DB(http://rapdb.dna.affrc.go.jp/)上的OsMKK4基因序列设计一对引物如下:
OsMKK4-S:5'-ATGCGACCGGGCGGGCCG;
OsMKK4-A:5'-TCATGACGGAGGCGGTGCGAG。
取5μg总RNA,用反转录试剂盒(Invitrogen)进行反转录,以反转录得到的cDNA为模板,用引物对OsMKK4-S和OsMKK4-A进行PCR扩增,对PCR产物进行1%琼脂糖凝胶电泳检测,得到分子量约为1110bp的条带,与预期结果相符。用琼脂糖凝胶回收试剂盒(TIANGEN)回收该片段。将该回收片段与pCR8/GW-TOPO(Invitrogen)连接,参照Cohen等的方法(Proc Natl Acad Sci,69:2110),将连接产物转化大肠杆菌DH5α感受态细胞,根据pCR8/GW-TOPO载体上的壮观霉素抗性标记筛选阳性克隆,得到含有回收片段的重组质粒。以该重组质粒载体上的M13F(-20)和M13R为引物对其进行核苷酸序列测定,将测序结果表明含有OsMKK4的编码基因的重组质粒命名为TOPO-OsMKK4。
2、OsMKK4表达载体的构建
将重组质粒TOPO-OsMKK4与质粒pMDC43进行LR重组反应(Invitrogen),参照Cohen等的方法(Proc Natl Acad Sci,69:2110),将连接产物转化大肠杆菌DH5α感受态细胞,根据pMDC43载体上的卡那霉素抗性标记筛选阳性克隆,得到含有OsMKK4编码基因的OsMKK4基因表达质粒,命名为pMDC43-OsMKK4。
将pMDC43-OsMKK4导入根癌农杆菌GV3101,得到含有pMDC43-OsMKK4的重组根癌农杆菌菌株,将该菌株命名为GV3101-OsMKK4。
3、转基因植株的获得
用GV3101-OsMKK4转化水稻品种日本晴,以获得转OsMKK4基因植株。具体操作如下:
3.1.水稻成熟胚愈伤组织的诱导培养:去壳的水稻成熟种子先用70%乙醇浸泡1-2min,然后用0.1%升汞浸泡10min,进行表面灭菌,无菌水冲洗3-4次,再将种子放在无菌滤纸上吸干水分后,放在成熟胚愈伤诱导培养基上,26℃暗培养。约10-15天后,剥下成熟胚盾片长出的愈伤组织,转入成熟胚继代培养基上,在相同条件下继代培养。以后每两周继代培养一次。挑选继代培养5-7天、色泽淡黄的愈伤组织共培养。
3.2.农杆菌的培养
将GV3101-OsMKK4在含有50mg/L壮观霉素的LB平板上划线,28℃黑暗培养3天,用一金属匙收集农杆菌菌体,将其悬浮于共培养CM液体培养基中,调整菌体浓度至OD600为0.3-0.5,加入乙酰丁香酮,使乙酰丁香酮终浓度为100mΜ,即为共培养转化水稻用的农杆菌悬浮液。
3.3.水稻愈伤组织与农杆菌的共培养
挑选状态较好(继代培养5-7天、色泽淡黄)的愈伤组织放入100ml无菌三角瓶中,加入适量农杆菌悬浮液(保证有足够的菌液与材料接触即可),室温放置20min,并不时晃动。倒掉菌液,将愈伤组织放在无菌滤纸上吸去多余菌液,随即转移到铺有一层无菌滤纸的固体共培养基上,26℃黑暗培养2-3天。
3.4.抗性愈伤组织的筛选
将共培养后的愈伤组织放在含有50mg/l潮霉素的筛选培养基上,26℃暗培养14天,转到新鲜配制的筛选培养基上继续筛选14天。大部分愈伤组织在筛选后10天左右褐化,然后在褐化组织的边缘重新生长出乳白色的抗性愈伤组织。
3.5.抗性愈伤组织的分化
从经两轮筛选后长出的抗性愈伤组织中,挑选乳黄色致密的抗性愈伤组织转至含有50mg/L潮霉素的分化培养基上,先暗培养3天,然后转至15h/d光照条件下培养,一般经过15-25天左右,有绿点出现。30-40天后进一步分化出小苗。
3.6.生根、壮苗和移栽
当抗性愈伤组织分化的芽长至约2cm时,将小苗移到生根培养基上,培养两周左右。选择高约10cm、根系发达的小苗,洗去培养基,移栽至田间。得到65株T0代转OsMKK4基因的植株。
其中,所用的培养基配方如下:
诱导培养基:N6大量元素+MS-Fe盐+B5微量元素+B5有机+2,4-D2.5mg/L+proline500mg/l+glutamine500mg/l+CH300mg/l+麦芽糖/蔗糖30g/l+Gelrite2.6mg/l,pH5.8。
继代培养基:同诱导培养基,但是2,4-D改为2.0mg/L。
共培养(固体)培养基:N6大量元素+MS-Fe盐+B5微量元素+B5有机+2,4-D2.0mg/L+CH500mg/l+肌醇2000mg/L+AS100μM+麦芽糖/蔗糖30g/l+Gelrite2.6mg/l,pH5.5。(液体选择培养基无Gelrite)。
筛选培养基:N6大量元素+MS-Fe盐+B5微量元素+B5有机+2,4-D2.0mg/L+proline500mg/l+glutamine500mg/l+CH300mg/l+麦芽糖/蔗糖30g/l+Gelrite2.6mg/l+cef250mg/l+Hyg50mg/l,pH5.8。
分化培养基:N6大量元素+MS-Fe盐+B5微量元素+B5有机+NAA0.1mg/L+KT4mg/L+proline500mg/l+glutamine500mg/l+CH300mg/l+麦芽糖/蔗糖30g/l+Gelrite2.6mg/l+cef.250mg/l+Hyg50mg/l,pH5.8。
生根培养基:1/2N6大量元素+MS-Fe盐+B5微量元素+蔗糖30g/l+Agar0.8%,pH5.8。
3.7、转OsMKK4基因植株的鉴定
将3.6得到的65株T0代转OsMKK4基因的植株通过PCR来进一步鉴定。以新鲜的转基因植株叶片的基因组DNA为模板,用引物对K4S-F/K4S-R进行PCR扩增转基因质粒pMDC43-OsMKK4上的基因片段。引物如下:
K4S-F:GTCCACACAATCTGCCCTTT,
K4S-R:TTCCCGTAGAGCACCTTGAG。
部分检测结果如图1所示。T0代转OsMKK4基因的植株均可以扩增出大小为500bp的条带,作为转基因受体的水稻品种日本晴因为没有载体pMDC43的序列,不能扩增出条带。图1中,泳道1-6为T0代转OsMKK4基因植株,泳道7为作为转基因受体的水稻品种日本晴,泳道8为质粒pMDC43-OsMKK4。
表达量分析:转基因植株和对照日本晴叶片RNA的提取同1.1,反转录同1.2,反转录后通过real-time PCR(Lightcycler480,ROCHE)来分析转基因植株中OsMKK4基因的表达量。荧光染料为Lightcycler480SYBR Green|Master(ROCHE)。内参为ACTIN1。real-time PCR引物如下:
K4RT-F:CGAGCTTGCGGGCGGGGC,
K4RT-R:CACCGCGAGCGACGTGAGGTCC。
ACTIN1F:TGCTATGTACGTCGCCATCCAG,
ACTIN1R:AATGAGTAACCACGCTCCGTCA。
4、表型鉴定
将3.6得到的T0代转OsMKK4基因植株和作为转基因受体的水稻品种日本晴在田间自然条件下生长,成熟后收取12株T0代转OsMKK4基因植株和12株野生型对照日本晴的种子,放在体式镜(LEICA S8APO,德国)下观察并拍照(LEICA DFC420,德国)。用Image J1.41软件测量种子的长度,利用EXCEL进行统计分析。实验重复三次,每次重复每个株系测定30粒种子,用t-Test进行差异显著性分析。结果如表1和图2中的A、B所示。
图2中A左边两粒种子是作为转基因受体的水稻品种日本晴(野生型)的种子,右边两粒种子为T0代转OsMKK4基因植株的种子,B为野生型日本晴(图中为I)和T0代转OsMKK4基因植株种子(图中为II)的测量结果,C为野生型日本晴(图中为I)和T0代转OsMKK4基因植株(图中为II)中OsMKK4基因的表达量分析。A中标尺为1mm。
表1.转基因植物的表型统计结果
注:**代表P<0.01水平差异显著。
结果表明,与野生型对照相比,T0代转OsMKK4基因植株的种子长度显著增加。上述结果证明,OsMKK4基因与植物的器官大小正相关,将OsMKK4基因转入目的植物中表达后,可增加植物的器官大小。
Claims (8)
1.培育种子长度增加的转基因水稻的方法,包括向受体水稻中导入OsMKK4的编码基因得到种子长度大于所述受体水稻的种子长度的转基因水稻的步骤;所述OsMKK4是如下a)或b)的蛋白质:
a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质;
b)在序列表中序列2所示的氨基酸序列中经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨基酸残基得到的与植物种子长度相关的由a)衍生的蛋白质。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述OsMKK4的编码基因是如下1)、2)或3):
1)其编码序列是序列表中序列1的第1-1110位核苷酸的cDNA分子;
2)在严格条件下与1)限定的cDNA分子杂交且编码所述OsMKK4的cDNA分子或基因组DNA;
3)与1)或2)限定的cDNA分子具有90%以上的同一性且编码所述OsMKK4的cDNA分子或基因组DNA。
3.OsMKK4在调控植物种子大小中的应用;
所述OsMKK4是如下a)或b)的蛋白质:
a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质;
b)在序列表中序列2所示的氨基酸序列中经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨基酸残基得到的与植物种子长度相关的由a)衍生的蛋白质。
4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于:所述调控植物种子大小为调控水稻种子长度。
5.与OsMKK4相关的生物材料在调控植物种子大小中的应用;
所述OsMKK4是如下a)或b)的蛋白质:
a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质;
b)在序列表中序列2所示的氨基酸序列中经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨基酸残基得到的与植物种子长度相关的由a)衍生的蛋白质;
所述与OsMKK4相关的生物材料,为下述B1)至B10)中的任一种:
B1)编码所述OsMKK4的核酸分子;
B2)含有B1)所述核酸分子的表达盒;
B3)含有B1)所述核酸分子的重组载体、或含有B2)所述表达盒的重组载体;
B4)含有B1)所述核酸分子的重组微生物、或含有B2)所述表达盒的重组微生物、或含有B2)所述重组载体的重组微生物;
B5)含有B1)所述核酸分子的转基因植物细胞系、或含有B2)所述表达盒的转基因植物细胞系、或含有B3)所述重组载体的转基因植物细胞系;
B6)增加所述OsMKK4表达的核酸分子;
B7)含有B6)所述核酸分子的表达盒;
B8)含有B6)所述核酸分子的重组载体、或含有B7)所述表达盒的重组载体;
B9)含有B6)所述核酸分子的重组微生物、或含有B7)所述表达盒的重组微生物、或含有B3)所述重组载体的重组微生物;
B10)含有B6)所述核酸分子的转基因植物细胞系、或含有B7)所述表达盒的转基因植物细胞系、或含有B8)所述重组载体的转基因植物细胞系。
6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于:编码所述OsMKK4的核酸分子为所述OsMKK4的编码基因。
7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于:所述OsMKK4的编码基因是如下1)、2)或3):
1)其编码序列是序列表中序列1的第1-1110位核苷酸的cDNA分子;
2)在严格条件下与1)限定的cDNA分子杂交且编码所述OsMKK4的cDNA分子或基因组DNA;
3)与1)或2)限定的cDNA分子具有90%以上的同一性且编码所述OsMKK4的cDNA分子或基因组DNA。
8.根据权利要求5-7中任一所述的应用,其特征在于:所述调控植物种子大小为调控水稻种子长度。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310659723.8A CN103667314B (zh) | 2013-12-09 | 2013-12-09 | 来源于水稻的蛋白质OsMKK4及其相关生物材料在调控植物种子大小中的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310659723.8A CN103667314B (zh) | 2013-12-09 | 2013-12-09 | 来源于水稻的蛋白质OsMKK4及其相关生物材料在调控植物种子大小中的应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103667314A true CN103667314A (zh) | 2014-03-26 |
CN103667314B CN103667314B (zh) | 2016-02-17 |
Family
ID=50306085
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310659723.8A Expired - Fee Related CN103667314B (zh) | 2013-12-09 | 2013-12-09 | 来源于水稻的蛋白质OsMKK4及其相关生物材料在调控植物种子大小中的应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103667314B (zh) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105985418A (zh) * | 2015-01-30 | 2016-10-05 | 中国农业科学院作物科学研究所 | 生长相关蛋白grp4在调控植物生长中的应用 |
CN105985417A (zh) * | 2015-01-30 | 2016-10-05 | 中国农业科学院作物科学研究所 | 生长相关蛋白grp2在调控植物生长中的应用 |
CN105985419A (zh) * | 2015-01-30 | 2016-10-05 | 中国农业科学院作物科学研究所 | 生长相关蛋白grp1在调控植物生长中的应用 |
CN105985420A (zh) * | 2015-01-30 | 2016-10-05 | 中国农业科学院作物科学研究所 | 生长相关蛋白grp3在调控植物生长中的应用 |
CN106188257A (zh) * | 2015-05-05 | 2016-12-07 | 中国科学院遗传与发育生物学研究所 | 大豆转录因子GmbZIP336及其编码基因在调控种子粒重中的应用 |
CN109422804A (zh) * | 2017-09-05 | 2019-03-05 | 中国农业大学 | ZmMKK10蛋白及其编码基因和应用 |
CN112266922A (zh) * | 2020-10-02 | 2021-01-26 | 华中农业大学 | OsMAPKK4基因在改良水稻抗病性中的应用 |
WO2021156505A1 (en) * | 2020-02-07 | 2021-08-12 | Institute Of Genetics And Developmental Biology Chinese Academy Of Sciences | Methods of controlling grain size and weight |
-
2013
- 2013-12-09 CN CN201310659723.8A patent/CN103667314B/zh not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
朱伟 等: "种子大小发育的基因调控研究进展", 《中国油料作物学报》, vol. 34, no. 4, 31 August 2012 (2012-08-31), pages 443 - 448 * |
林贤杰,王峙峤: "拟南芥MYB56基因与水稻CSA基因种子性状方面的进化同源性研究", 《9*OAPS WORKING PAPER SERIES》, 31 December 2012 (2012-12-31), pages 1 - 20 * |
马圣运: "Os-miR408的表达模式及其在水稻种子发育中的功能", 《浙江大学硕士学位论文》, 31 July 2012 (2012-07-31) * |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105985417B (zh) * | 2015-01-30 | 2019-08-30 | 中国农业科学院作物科学研究所 | 生长相关蛋白grp2在调控植物生长中的应用 |
CN105985418A (zh) * | 2015-01-30 | 2016-10-05 | 中国农业科学院作物科学研究所 | 生长相关蛋白grp4在调控植物生长中的应用 |
CN105985419A (zh) * | 2015-01-30 | 2016-10-05 | 中国农业科学院作物科学研究所 | 生长相关蛋白grp1在调控植物生长中的应用 |
CN105985420A (zh) * | 2015-01-30 | 2016-10-05 | 中国农业科学院作物科学研究所 | 生长相关蛋白grp3在调控植物生长中的应用 |
CN105985418B (zh) * | 2015-01-30 | 2019-08-30 | 中国农业科学院作物科学研究所 | 生长相关蛋白grp4在调控植物生长中的应用 |
CN105985419B (zh) * | 2015-01-30 | 2019-08-30 | 中国农业科学院作物科学研究所 | 生长相关蛋白grp1在调控植物生长中的应用 |
CN105985417A (zh) * | 2015-01-30 | 2016-10-05 | 中国农业科学院作物科学研究所 | 生长相关蛋白grp2在调控植物生长中的应用 |
CN106188257A (zh) * | 2015-05-05 | 2016-12-07 | 中国科学院遗传与发育生物学研究所 | 大豆转录因子GmbZIP336及其编码基因在调控种子粒重中的应用 |
CN106188257B (zh) * | 2015-05-05 | 2019-06-25 | 中国科学院遗传与发育生物学研究所 | 大豆转录因子GmbZIP336及其编码基因在调控种子粒重中的应用 |
CN109422804B (zh) * | 2017-09-05 | 2020-11-10 | 中国农业大学 | ZmMKK10蛋白及其编码基因和应用 |
CN109422804A (zh) * | 2017-09-05 | 2019-03-05 | 中国农业大学 | ZmMKK10蛋白及其编码基因和应用 |
WO2021156505A1 (en) * | 2020-02-07 | 2021-08-12 | Institute Of Genetics And Developmental Biology Chinese Academy Of Sciences | Methods of controlling grain size and weight |
CN115135142A (zh) * | 2020-02-07 | 2022-09-30 | 中国科学院遗传与发育生物学研究所 | 控制籽粒大小和粒重的方法 |
CN112266922A (zh) * | 2020-10-02 | 2021-01-26 | 华中农业大学 | OsMAPKK4基因在改良水稻抗病性中的应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103667314B (zh) | 2016-02-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103667314B (zh) | 来源于水稻的蛋白质OsMKK4及其相关生物材料在调控植物种子大小中的应用 | |
US7897843B2 (en) | Transcriptional regulation of plant biomass and abiotic stress tolerance | |
US8912394B2 (en) | Transcriptional regulation of plant disease tolerance | |
US20170226528A1 (en) | Plants with enhanced size and growth rate | |
CA3049172A1 (en) | Plant grain trait-related protein, gene, promoter and snps and haplotypes | |
US8283519B2 (en) | Plant transcriptional regulators of abiotic stress | |
US20040098764A1 (en) | Plant transcriptional regulators of abiotic stress | |
CA2481504C (en) | Enhanced silk exsertion under stress | |
US20030135888A1 (en) | Genes that are modulated by posttranscriptional gene silencing | |
WO2004108900A2 (en) | Plant transcriptional regulators of disease resistance | |
US20190085355A1 (en) | Drought tolerant maize | |
CN105037521A (zh) | 一种与植物抗逆性相关蛋白TaWrky48及其编码基因与应用 | |
CN103667339B (zh) | 来源于水稻的蛋白质OsMKK4及其相关生物材料在调控植物穂型中的应用 | |
US10385356B1 (en) | Nitrogen uptake in plants | |
US7279615B2 (en) | Floral transition genes in maize and uses thereof | |
CN109929019B (zh) | 一种与植物耐盐碱相关蛋白GsERF7及其编码基因与应用 | |
WO2011049243A1 (ja) | バイオマスが増大し、かつ環境ストレス耐性が向上した形質転換植物およびその作出方法 | |
CA2978099A1 (en) | Modulation of dreb gene expression to increase maize yield and other related traits | |
CN104829699A (zh) | 一种与植物抗逆性相关蛋白Gshdz4及其编码基因与应用 | |
CN104744579A (zh) | 抗逆相关蛋白GmL16在调控植物抗逆性中的应用 | |
CN103819547B (zh) | 晚疫病抗性相关蛋白及其相关生物材料与应用 | |
US20130031669A1 (en) | Plant transcriptional regulators of abiotic stress ii | |
WO2005038034A2 (en) | Plant transcriptional regulators of abiotic stress | |
KR20230154995A (ko) | 벼 수확량 관련 단백질과 생체재료 및 양자의 벼 수확량 향상에서의 응용 | |
CN116768997A (zh) | 耐盐性相关的蛋白质rub1及其相关生物材料与应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160217 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |