CN105368870A - 具有高水稻种子生产力的新水稻品种及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及包括抑制水稻基因组DNA中存在的LOC_Os08g12430基因表达的步骤来提高水稻种子生产量的方法、LOC_Os08g12430基因表达受到抑制的水稻种子的生产方法及通过所述方法制备而提高种子生产量的水稻种子。如果利用本发明所提供的抑制LOC_Os08g12430基因表达来提高种子生产量的方法,则即使不导入外来基因,也可提高水稻种子的生产量,因此可排除因导入外来基因引起的危险,从而可广泛利用于大量生产更加安全的水稻种子中。
Description
技术领域
本发明涉及具有高水稻种子生产力的新水稻品种及其制备方法,更具体而言,本发明涉及包括抑制水稻基因组DNA中存在的的LOC_Os08g12430基因表达的步骤而提高水稻种子生产量的方法、抑制LOC_Os08g12430基因表达的水稻种子的生产方法及通过所述方法制备而提高种子生产量的水稻种子。
背景技术
水稻(Oryzasativa)与大麦、玉米一同为世界上最重要的粮食作物之一。因人口增加、工业化引起的农耕地不足、气候变化等水稻的需求量增加,因此正在开发多个品种的水稻。最近,代替传统的育种方法,利用有用基因的导入方法来开发新品种,而这种有用基因的发掘和利用这种有用基因的新品种的开发不仅可解决粮食问题,而且对整个粮食产业产生影响。
水稻作为的世界上最重要的以生产种子为目的的作物之一,随着近几年得知整个基因序列而确保了大量的有用基因,并且活跃地进行着用以抢先利用所述有用基因的技术的研究。特别是,如果使用对增加水稻颗粒数、提高水稻株高、调节水稻开花期等特征进行干涉的基因,则认为可最终实现提高水稻生产量的目的,因此活跃地进行着与此相关的研究。例如,日本公开专利第2006-248898号中公开了包含醋酸菌体破碎处理物的作物成长促进剂及利用所述促进剂促进作物的繁育并增加数量的方法,日本注册专利第4462566号中公开了向水稻导入特定基因而制备着粒数增加的转化水稻的方法及通过所述方法制备着粒数增加的转化水稻,韩国公开专利第2014-0050122号中公开了向水稻导入LOC_Os02g05840基因而制备种子数量得到提高的转化水稻的方法及通过所述方法制备而种子数量得到提高的转化水稻。然而,在迄今为止公开的水稻基因中,已明确功能的少之又少,而且就通常的生物功能方面而言,认为对提高水稻生产量进行干涉的基因较多,因此期待可通过持续研究来明确对提高水稻生产量进行干涉的基因,但至今为止仅证实到少量会对提高水稻生产量进行干涉的基因。
在这种背景下,本发明人等为明确对提高水稻生产量进行干涉的基因而进行锐意研究,结果确认到如下情况完成了本发明:LOC_Os08g12430基因为对水稻颗粒数、株高、开花期进行干涉的基因,在抑制所述基因的表达的情况下可提高水稻的生产量。
发明内容
[发明欲解决的课题]
本发明的一目的在于,提供一种抑制LOC_Os08g12430基因的表达而提高水稻种子的生产量的方法。
本发明的另一目的在于,提供一种LOC_Os08g12430基因的表达得到抑制的水稻种子的生产方法。
本发明的又一目的在于,提供一种通过所述方法制备而种子生产量得到提高的水稻种子。
[解决课题的手段]
本发明人等为明确对提高水稻生产量进行干涉的基因而向水稻的基因组DNA插入T-DNA而造成随机突变,从中选出开花期推迟的品种。对所选出的所述品种的基因组DNA进行分析后确认到向LOC_Os08g12430基因插入T-DNA而所述LOC_Os08g12430基因失活的品种,对其表型进行分析后确认到如下情况:与野生型品种相比、开花期推迟,株高变高、细胞大小变小、茎干厚度增加、稻穗的数量及长度增加、种子收获量增加。
因此,可知能够通过使水稻基因组DNA中存在的LOC_Os08g12430基因失活而提高水稻生产量。
作为用以实现所述目的的实施方式,本发明提供一种包含抑制水稻基因组DNA中存在的LOC_Os08g12430基因表达的步骤来提高水稻种子生产量的方法。
本发明术语“LOC_Os08g12430基因”是指存在于水稻八号染色体上的基因,其总长为9252bp,编码区(LOC_Os08g12430.1)的尺寸为1893bp,由三个外显子和两个内含子组成,可表达包含631个氨基酸的蛋白质。所表达的蛋白质由植物同源结构域(Planthomeodomain,PHDfingerdomain)、纤维连接蛋白III型结构域(fibronectinTypeIIIdomain,FNIII)及VIN3反应结构域(VIN3interactingdomain,VID)组成。已知所述LOC_Os08g12430基因的碱基序列,但迄今为止未能得知其功能,本发明人等首次明确了所述LOC_Os08g12430基因与通过调节水稻开花期、调节株高及调节茎干厚度来提高生产量有关。
在本发明中,所述LOC_Os08g12430基因碱基序列并不特别限制于此,但优选为可具有序列1的碱基序列。
可通过在DNA水平、mRNA水平及蛋白质水平对以内在方式存在于水稻基因组DNA中的LOC_Os08g12430基因进行失活而抑制所述LOC_Os08g12430基因的表达,因水稻种子特性优选为在DNA水平及mRNA水平进行失活来抑制所述LOC_Os08g12430基因的表达。例如,作为在DNA水平下进行失活的方法,可使用通常的诱变方法,也可使用如下方法:由其它核苷酸取代以内在方式组成存在于水稻基因组DNA中的LOC_Os08g12430基因的一个或更多个核苷酸,或使以内在方式组成存在于水稻基因组DNA中LOC_Os08g12430基因的一个或更多个核苷酸缺失;向组成所述LOC_Os08g12430基因的多核苷酸插入其它多核苷酸;或使组成LOC_Os08g12430基因的一个或更多个核苷酸移码(frameshift),以使其无法表达正常的LOC_Os08g12430基因。另外,作为在RNA水平下进行失活的方法,可使用如下方法:抑制LOC_Os08g12430基因的转录;或使用siRNA或shRNA对从LOC_Os08g12430基因转录的mRNA进行失活而抑制mRNA被翻译为蛋白质。在DNA水平及mRNA水平下对所述LOC_Os08g12430基因进行失活的具体方法可非局限于使用在本发明所属技术领域内普遍使用的突变方法。例如,可使用利用重组载体的同源重组方法、单交换重组方法、T-DNA插入方法等。
在本发明中,利用T-DNA插入方法生成在所述LOC_Os08g12430基因的外显子插入有T-DNA的基因(序列5),由此在DNA水平下对LOC_Os08g12430基因进行失活而抑制所述LOC_Os08g12430基因的表达。
作为用以实现所述目的的另一实施方式,本发明提供一种提高种子生产量的水稻种子生产方法,其包括抑制存在于水稻基因组DNA中LOC_Os08g12430基因表达的步骤。
作为本发明所提供通过抑制LOC_Os08g12430基因表达而提高种子生产量的水稻种子生产方法具体实施例,可使用包括如下步骤的方法:(a)向野生型LOC_Os08g12430基因插入T-DNA而合成由序列5的碱基序列组成的突变的LOC_Os08g12430基因,获得包含突变的所述LOC_Os08g12430基因的重组载体的步骤;(b)向农杆菌属导入获得的所述重组载体而获得转化体的步骤;(c)将获得的所述转化体接种到水稻的愈伤组织而获得在水稻基因组DNA中导入有突变的所述LOC_Os08g12430基因转化愈伤组织的步骤;(d)使获得的转化愈伤组织再分化而获得经再分化的植物体的步骤;及(e)栽培获得的经再分化的植物体,从所述植物体收获种子的步骤。
在所述步骤(a)中,突变的所述LOC_Os08g12430基因是指因通常突变而LOC_Os08g12430基因功能失活的基因。通常,功能被失活的基因是指因多种原因而无法正常地发挥功能的基因,在对基因编码蛋白质的情况下,基因变异可成为诱发如下现象的原因突变的:所述基因表达得到抑制,从而无法生成可由所述基因合成的相应蛋白质或生成水平明显下降的现象,或表达非正常蛋白质的现象。
在本发明中,突变的所述LOC_Os08g12430基因可为如下基因:组成LOC_Os08g12430基因的碱基序列的一部分或全部被其它碱基序列取代或组成LOC_Os08g12430基因的碱基序列的一部分或全部缺失;或在组成LOC_Os08g12430基因的碱基序列中导入有其它碱基序列。例如,在本发明中,作为突变的所述LOC_Os08g12430基因,使用了在LOC_Os08g12430基因外显子部位插入具有序列5的碱基序列的T-DNA多核苷酸。
另外,所述重组载体可为包含突变的LOC_Os08g12430基因的载体,在此使用的载体并无特别限制,但优选为可在农杆菌属微生物和植物细胞内维持原有功能的穿梭载体,更优选为具有在通过农杆菌属微生物导入到水稻种子后可通过同源重组等方法向水稻基因组DNA插入突变的LOC_OsO8g12430基因功能的穿梭载体,最优选为pGA3426载体。
所述重组载体可包含可表达突变的LOC_Os08g12430基因的启动子,只要所述启动子可在植物细胞中发挥其功能,则并无特别限制,可优选地使用如下等启动子:用以实现过表达的启动子;用以实现所述表达的启动子;在胁迫条件下表达的诱导型启动子;在植物繁育期间内的固定时期表达靶基因的启动子;仅使植物组织的特定部位进行表达的启动子;及为了提高靶基因表达而结合有“增强子序列(enhancersequences)”的杂合(hybrid)启动子。
而且,所述重组载体所包含的LOC_Os08g12430基因可直接插入到所述载体的多克隆位点,也可与连接子碱基序列一同插入到多克隆位点,所述连接子碱基序列可为在本发明所属技术领域内普遍使用的序列。
在所述步骤(b)中,所述农杆菌属微生物发挥如下作用:向植物细胞内导入获得的所述重组载体,最终以突变的所述LOC_Os08g12430基因取代存在于水稻DNA中的野生型LOC_Os08g12430基因。此时,所使用的农杆菌属微生物只要可向植物细胞内导入重组载体,则并无特别限制,但优选为使用包含已去除(disarmed)病原性的Ti或Ri质粒的根瘤农杆菌(Agrobacteriumtumefaciens),更优选为使用章鱼碱型(octopine-type)或琥珀碱型(succinamopine-type)根瘤农杆菌,最优选为单独或组合使用根瘤农杆菌LBA4404菌株、根瘤农杆菌EHA101菌株、根瘤农杆菌EHA105菌株等。
在所述步骤(c)中,所述愈伤组织是为了在实验室环境下培养整个水稻或水稻的一部分而生成的培养生成物,用于生成所述愈伤组织的部位可非局限于使用水稻的茎干、根、叶子等。另外,可使用本发明所属技术领域内公知的方法进行所述愈伤组织的培养。
另外,同样可使用本发明所属技术领域内公知的方法进行愈伤组织的转化。例如,可使用如下方法:向愈伤组织添加所述转化体,在常温及黑暗条件下进行培养而向愈伤组织细胞内导入已导入在转化体中的重组载体,在光条件下培养导入有所述重组载体的愈伤组织,由此通过同源重组使导入在载体中的突变的LOC_Os08g12430基因取代存在于愈伤组织细胞的基因组DNA中的野生型LOC_Os08g12430基因并插入,从而获得导入有突变的LOC_Os08g12430基因的转化愈伤组织。
筛选所述转化愈伤组织的方法可使用作为本发明所属技术领域内公知的植物转化标记的NPTⅡ(neomycinphosphotransferase)、HPT(hygromycinphosphotransferase)、CAT(chloramphenicolacetyltransferase)、庆大霉素(gentamicin)、潮霉素(hygromycin)等抗生素抗性基因;bar基因等抗除草剂基因;GUS(glucuronidase)、GFP(greenfluorescentprotein,)、LUX(luciferase)等标记基因。
在所述步骤(d)中,可使用本发明所属技术领域内公知的方法进行所述愈伤组织的再分化。例如,可使用如下方法:将所述转化愈伤组织接种到MSR固体培养基,在常温下以光条件进行培养继而引导愈伤组织的再分化。
作为用以实现所述目的的又一实施方式,本发明提供一种通过所述方法制备的提高种子生产量的水稻种子。
本发明所提供的水稻种子作为LOC_Os08g12430基因表达抑制的种子,不仅可提高直接对水稻种子的生产产生影响的稻穗数量及长度而且可使株高变高及使茎干变厚而使水稻种子的生产量整体提高约20%。
根据本发明的实施例,以开花期为基准从T-DNA突变组中进行筛选,选出开花期推迟最多的3A-00136系水稻(实施例1)并对其基因型进行分析,结果可知其因为T-DNA插入到LOC_Os08g12430基因而导致LOC_Os08g12430基因无法正常地表达的品种(图2a至图2c)。而且,将所述3A-00136系水稻的表型与对照组进行比较,结果确认到株高较对照组增加约15%(图3a),细胞大小较对照组减少约32%(图3b),茎干厚度较对照组增加约34%(图3c)。另外,对种子的生产量进行比较,结果确认到所述3A-00136系水稻种子收获量较对照组增加约20%(图4b)。
[发明的效果]
如果使用本发明所提供的抑制LOC_Os08g12430基因表达而提高种子生产量的方法,则即便不导入外来基因也可提高水稻种子生产量,因此可排除因外来基因导入引起的危险,从而可广泛应用于更加安全的水稻种子的大量生产中。
附图说明
图1a和图1b是将突变的3A-00136系水稻(HO)开花表型(图1a)及根据光周期条件的开花期(图1b)与对照组(韩国东津稻,WT)进行比较的照片及图表。
图2a是表示T-DNA插入在LOC_Os08g12430基因位置的概略图,1表示LOC_Os08g12430基因的外显子(与序列5的碱基序列中6360至7030号对应),2表示LOC_Os08g12430基因的外显子(与在序列5的碱基序列中7365至7694号对应),3表示LOC_Os08g12430基因的外显子(与在序列5的碱基序列中7863至8461号对应),T-DNA插入位置(3A-00136)为序列5碱基序列的6468号。
图2b是表示对存在于3A-00136系水稻中的突变的LOC_Os08g12430基因进行PCR扩增结果的照片,左侧表示对突变的LOC_Os08g12430基因进行扩增而获得的产物,右侧表示对插入在突变的LOC_Os08g12430基因中的T-DNA的RB上的NGUS1进行扩增而获得的产物。
图2c是在野生型水稻种子和3A-00136系水稻种子中确认是否表达正常LOC_Os08g12430基因结果的电泳照片,左侧表示野生型水稻种子(WT),右侧表示3A-00136系水稻种子(HO)。
图3a是表示将对照组和3A-00136系水稻平均株高进行比较的结果图表,(■)表示对照组,(□)表示3A-00136系水稻。
图3b是表示对照组和3A-00136系水稻的节间组织所包含的细胞的显微镜照片,WO表示对照组,HO表示3A-00136系水稻。
图3c是表示将对照组和3A-00136系水稻的平均茎干厚度进行比较的结果图表,(■)表示对照组,(□)表示3A-00136系水稻。
图3d是表示对照组和3A-00136系水稻的节间组织所包含茎干剖面的显微镜照片,WO表示对照组,HO表示3A-00136系水稻。
图4a是表示将在3A-00136系水稻中生成的稻穗与对照组的稻穗进行比较观察的结果图片,WO表示对照组,HO表示3A-00136系水稻。
图4b是表示将从3A-00136系水稻收获的种子数量与对照组的种子数量进行比较的结果图表,WO表示对照组,HO表示3A-00136系水稻。
具体实施方式
以下,通过实施例更详细地对本发明进行说明。然而,这些实施例是用以示例性地说明本发明的实施例,本发明的范围并不限定于这些实施例。
实施例1:突变的水稻品种的选择及特性分析
为增加水稻数量,而提高生产量产生影响的形质的调节稻穗、茎干、开花期的基因,在通过利用农杆菌(Agrobacterium)转化方法制成10万系的水稻突变组中观察在颗粒数、株高、开花期方面有变化的突变体。各个突变植物体为T-DNA通过农杆菌(Agrobacterium)插入到水稻基因组DNA而被插入区域的基因无法发挥功能的植物体。可通过基因组DNAPCR和碱基序列分析来确认T-DNA的插入位置,可通过在数据库中检索locusid(基因位点号)来检索插入有T-DNA的基因。使用所述方法观察10万系的T-DNA突变组的植物体表型,从中选出开花期推迟的3A-00136系水稻。在12小时光周期/12小时黑暗周期(单日条件,SD)、14小时光周期/10小时黑暗周期(长日条件,LD)及稻田条件(paddy)下繁育所选出的所述水稻,并与对照组的开花期进行比较(图1)。此时,作为对照组,使用未突变的韩国东津稻。
图1是将突变的3A-00136系水稻(HO)的开花表型(A)及根据光周期条件的开花期(B)与对照组(韩国东津稻,WT)进行比较的照片及图表。如图1所示,确认到3A-00136系水稻的开花表型的茎干长度相对大于对照组,且在所有光周期条件下开花期均慢于对照组。
实施例2:突变的水稻品种的基因型分析
实施例2-1:基因组DNA分析
将在所述实施例1中选出的3A-00136系水稻种子接种到MSO培养基,并在28℃下培养10天。从培养后的个体采集100mg的叶子,将所采集的叶子浸渍到液体氮而使其冻结,之后以物理方式将其粉碎而获得粉碎物。向所获得的粉碎物添加缓冲液(1M的Tris(三羟甲基氨基甲烷)5ml、0.5M的EDTA(乙二胺四乙酸)1ml、KCl(氯化钾)3.73g及水50ml,pH9.5)并使之悬浮后,在此提取水稻基因组DNA。将所提取的所述水稻基因组DNA作为模板,利用在LOC_Os08g12430基因的第一个exon(外显子)插入有T-DNA的系,在T-DNA插入位置进行,利用在T-DNA插入位置前后制成的引物(序列2及序列3)以及可识别T-DNA的RB(rightborder)上的NGUS1的NGUS1引物(序列4)进行PCR,从而获得存在于所述水稻中的插入有T-DNA的DNA片段(图2b)。此时,以如下条件进行PCR反应:在95℃下进行5分钟;反复进行38次(在95℃下进行30秒、在53℃下进行30秒、及在72℃下进行1分10秒);在72℃下进行7分钟。
3A-00136F:5'-tacgcatctccagagttcaa-3'(序列2)
3A-00136R:5'-TTTTACTCTGTCCGTTGCAG-3'(序列3)
NGUS1:5'-AACGCTGATCAATTCCACAG-3'(序列4)
图2b是表示对存在于3A-00136系水稻中的突变的LOC_Os08g12430基因进行PCR扩增的结果的照片,左侧表示对突变的LOC_Os08g12430基因进行扩增而获得的产物,右侧表示对插入在突变的LOC_Os08g12430基因中的T-DNA的RB上的NGUS1进行扩增而获得的产物。如图2b所示,确认到从3A-00136系水稻的基因组DNA中检测出突变的LOC_Os08g12430基因和T-DNA。
因此,可知在所述3A-00136系水稻所包含的基因组DNA中包含突变的LOC_Os08g12430基因和T-DNA。
实施例2-2:mRNA分析
向在所述实施例2-1中获得的3A-00136系水稻种子的粉碎物添加RNA提取用缓冲液(RNAisobuffer,takara,http://www.takara-bio.com),自此获得总RNA。进行利用获得的所述总RNA2μg和Moloneymurineleukemiavirusreversetranscriptase(莫洛尼氏鼠白血病病毒逆转录酶)(Promega,Madison,WI,USA)的逆转录PCR而获得各个cDNA。将获得的cDNA作为模板,利用可扩增LOC_Os08g12430基因的引物(序列6及序列7)进行PCR,从而确认LOC_Os08g12430基因是否可在所述3A-00136系水稻中正常地表达(图2c)。此时,使用未突变的韩国东津稻种子作为对照组试样,使用利用可扩增水稻泛素基因的引物(序列8及序列9)进行PCR所得的产物作为内参。
LOC_Os08g12430F:5'-TGTTTGGTGTGGGAAGATGA-3'(序列6)
LOC_Os08g12430R:5'-GCTGGATAGTTGGCCATGTT-3'(序列7)
ubiF:5'-AACCAGCTGAGGCCCAAGA-3'(序列8)
ubiF:5'-ACGATTGATTTAACCAGTCCATGA-3'(序列9)
图2c是表示在野生型水稻种子和3A-00136系水稻种子中确认LOC_Os08g12430基因是否正常表达结果的电泳照片,左侧表示野生型水稻种子(WT),右侧表示3A-00136系水稻种子(HO)。如图2c所示,确认在野生型水稻种子中正常表达LOC_Os08g12430基因和泛素基因,在3A-00136系水稻种子中未表达LOC_Os08g12430基因,而仅正常地表达泛素基因。
因此,可知3A-00136系水稻种子为LOC_Os08g12430基因突变的变异品种。
综合所述实施例2-1及实施例2-2的结果可知,在所述实施例1中获得的系水稻为在LOC_Os08g12430基因插入T-DNA而无法正常地表达LOC_Os08g12430基因的品种(图2a)。
图2a是表示T-DNA插入在LOC_Os08g12430基因位置的概略图,1表示LOC_Os08g12430基因的外显子(对应于序列5碱基序列中6360至7030号),2表示LOC_Os08g12430基因的外显子(对应于序列5碱基序列中7365至7694号对应),3表示LOC_Os08g12430基因的外显子(对应于序列5碱基序列中7863至8461号),T-DNA插入位置(3A-00136)为序列5碱基序列的6468号。
实施例3:3A-00136系水稻的表型分析
将在实施例1中获得的3A-00136系水稻的外形与未突变的韩国东津稻(对照组)的外形进行比较观察从而对其表型进行分析。
第一,测定各水稻的茎干末端至稻穗末端的株高并进行比较(图3a)。
图3a是表示将对照组和3A-00136系水稻平均株高进行比较结果的图表,(■)表示对照组,(□)表示3A-00136系水稻。如图3a所示,确认到对照组的平均株高为约90cm,相反地,3A-00136系水稻的平均株高为约110cm。因此,可知3A-00136系水稻的株高较对照组增加约15%。
第二,为了观察各水稻所包含细胞的大小和数量,获得已开花过30天的各水稻的第三个节间组织(internode),将获得的节间组织浸渍到FAAfix(FAA固定)溶液(formalin(福尔马林)(35%)∶aceticacid(乙酸)∶alcohol(乙醇)(70%)=1∶1∶18)而固定各节间组织所包含的细胞。应用LEICARM2265切片(section)设备将所固定的所述节间组织切碎成约1μm的厚度,以0.05%的甲苯胺蓝(toluidineblue)溶液对切碎的节间组织进行染色后,利用20-40倍的光学显微镜进行观察(图3b)。
图3b是表示对照组和3A-00136系水稻节间组织所包含细胞的显微镜照片,WO表示对照组,HO表示3A-00136系水稻。如图3b所示,确认到在A-00136系水稻的节间组织中观察到细胞尺寸小于在对照组节间组织中观察到的细胞,且包含在相同范围内细胞数量增加,对此进行数值化,结果确认到较对照组细胞减少约32%。
第三,利用游标卡尺在各水稻的节间组织的第一至第六节上4cm位置上测定各节的茎干厚度并进行比较(图3c)。
图3c是表示将对照组和3A-00136系水稻平均茎干厚度进行比较结果的图表,(■)表示对照组,(□)表示3A-00136系水稻。如图3c所示,确认到3A-00136系水稻的平均茎干厚度较对照组大致增加,对此进行数值化,结果确认到较对照组的茎干厚度增加约34%。
第四,为了观察各水稻的茎干剖面,获得已开花过30天的各水稻第三个节间组织(internode),将获得的节间组织浸渍到FAAfix(FAA固定)溶液而固定各节间组织所包含的细胞。应用LEICARM2265切片(section)设备将所固定的所述节间组织横向切割成约1μm的厚度,以0.05%的甲苯胺蓝溶液对切割后的节间组织进行染色后,利用20-40倍率的光学显微镜进行观察(图3d)。
图3d是表示对照组和3A-00136系水稻的节间组织所包含的茎干剖面的显微镜照片,WO表示对照组,HO表示3A-00136系水稻。如图3d所示,确认到在3A-00136系水稻的节间组织中观察到茎干剖面的面积宽于在对照组的节间组织中观察到的茎干剖面的面积。
综合所述图3a至图3d的结果,分析出只要抑制LOC_Os08g12430基因的功能,则不仅茎干的株高迅速增高,而且厚度也迅速增厚,因此促进整个茎干生长。
实施例4:3A-00136系水稻的种子生产力分析
首先,将在实施例1中获得的3A-00136系水稻上结出的稻穗及颗粒与对照组的稻穗及颗粒进行比较观察(图4a)。
图4a是表示将在3A-00136系水稻中生成的稻穗与对照组的稻穗进行比较观察的结果图片,WO表示对照组,HO表示3A-00136系水稻。如图4a所示,确认到3A-00136系水稻的稻穗长度和数量较对照组增加。
另外,将在所述3A-00136系水稻中收获的种子数量与对照组的种子数量进行比较(图4b)。
图4b是表示将在3A-00136系水稻中收获的种子数量与对照组的种子数量进行比较的结果图表,WO表示对照组,HO表示3A-00136系水稻。如图4b所示,确认到3A-00136系水稻收获的种子数量较对照组增加约20%。
综合图4a至图4b的结果,分析出只要抑制LOC_Os08g12430基因的功能,则不仅稻穗长度、数量增加,而且种子数量也增加。
Claims (10)
1.一种提高水稻种子生产量的方法,其包括抑制水稻基因组DNA中存在的LOC_Os08g12430基因表达的步骤。
2.根据权利要求1所述的提高水稻种子生产量的方法,其中所述LOC_Os08g12430基因包含序列1的碱基序列。
3.根据权利要求1所述的提高水稻种子生产量的方法,其中在DNA水平或mRNA水平抑制所述LOC_Os08g12430基因的表达。
4.根据权利要求3所述的提高水稻种子生产量的方法,其是通过以下方法在DNA水平抑制LOC_Os08g12430基因的表达:
由其它核苷酸取代以内在方式组成存在于水稻基因组DNA中的LOC_Os08g12430基因的一个或更多个核苷酸,或使以内在方式组成存在于水稻基因组DNA中LOC_Os08g12430基因的一个或更多个核苷酸缺失的方法;
向组成所述LOC_Os08g12430基因的多核苷酸插入其它多核苷酸的方法;
使组成LOC_Os08g12430基因的一个或更多个核苷酸移码(frameshift)的方法;及
选自由所述方法的组合组成的群组中的方法。
5.根据权利要求3所述的提高水稻种子生产量的方法,其是通过以下方法在RNA水平抑制LOC_Os08g12430基因表达:
抑制LOC_Os08g12430基因转录的方法;
使用siRNA或shRNA对从LOC_Os08g12430基因转录的mRNA进行失活的方法;及
选自由所述方法的组合组成的群组中的方法。
6.根据权利要求1所述的提高水稻种子生产量的方法,其通过如下方式抑制LOC_Os08g12430基因的表达:以由序列5的碱基序列组成的突变的LOC_Os08g12430基因来取代水稻基因组DNA中存在的野生型LOC_Os08g12430基因。
7.根据权利要求6所述的提高水稻种子生产量的方法,其通过如下方式进行取代:利用农杆菌属微生物将突变的LOC_Os08g12430基因导入到水稻愈伤组织。
8.根据权利要求7所述的提高水稻种子生产量的方法,其中所述农杆菌属微生物为选自根瘤农杆菌LB4404(AgrobacteriumtumefaciensLB4404)菌株、根瘤农杆菌EHA101(AgrobacteriumtumefaciensEHA101)菌株、根瘤农杆菌EHA105(AgrobacteriumtumefaciensEHA105)菌株及其组合的菌株。
9.一种提高水稻种子的种子生产量的生产方法,其包括抑制水稻基因组DNA中存在的LOC_Os08g12430基因表达的步骤。
10.一种水稻种子,其通过根据权利要求9所述的提高水稻种子的种子生产量的生产方法被制备,LOC_Os08g12430基因的表达得到抑制,且种子生产量得到提高。
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