CN106866803B - 植物表型相关蛋白nrl2及其编码基因与应用 - Google Patents

植物表型相关蛋白nrl2及其编码基因与应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种植物表型相关蛋白NRL2及其编码基因与应用。本发明所提供的植物表型相关蛋白NRL2为如下a1)或a2)或a3)：a1)氨基酸序列是序列表中序列2所示的蛋白质；a2)在序列表中序列2所示的蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；a3)将a1)或a2)所示的蛋白质经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与植物表型相关的蛋白质。实验证明，向受体植物中导入编码植物表型相关蛋白NRL2的核酸分子，得到的转基因植物的叶片宽度增加、叶片卷曲度降低、籽粒长度减少、籽粒宽度增加和花粉活性增强，可见植物表型相关蛋白NRL2在培育高产水稻新品种中具有广阔前景。

Description

植物表型相关蛋白NRL2及其编码基因与应用
技术领域
本发明涉及生物技术领域，具体涉及一种植物表型相关蛋白NRL2及其编码基因与应用。
背景技术
水稻(Oryza sativa L.)是世界上最重要的粮食作物之一，全球约一半以上的人口以稻米为主食，因此，培育具有高产、稳产、优质的水稻品种对于水稻生产至关重要。
株型的改良对于提高水稻产量及适应性具有非常重要的作用。水稻株型由株高、分蘖数量、分蘖角度、叶片大小、叶片夹角、穗型等多个因素组成。水稻叶片是进行光合作用的重要场所，而叶片的形态也是影响群体光能利用效率的关键因素之一，目前已经分离了多个控制水稻叶型的基因。选育株型优良的水稻品种的目的是使群体内单位面积获得最大的光合效率，降低病虫害的影响，最终达到提高水稻产量的效果。
粒型和育性也是影响水稻产量的重要因素，目前已经分离了多个控制水稻粒型和育性的基因，第一个被克隆的控制水稻粒宽基因是编码一个具有泛素连接酶活性的未知功能蛋白，位于第2染色体的GW2基因，而第一个被克隆的控制水稻粒长的QTL是一个位于第3染色体，编码一个由232个氨基酸组成的跨膜蛋白的GS3基因，控制水稻育性的主要是由雌蕊和雄蕊控制，因此花药的发育是控制对水稻育性的关键因素之一，目前已克隆多个控制花药发育的基因。
分离控制水稻叶片形态、花粉育性和籽型的相关基因，有助于通过分子育种手段培育新的高产、广适的水稻新品种。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何增加水稻产量。
为解决上述问题，本发明首先提供了一种植物表型相关的蛋白。
本发明所提供的植物表型相关的蛋白，名称为NRL2，来源于籼稻品系YIL18，为如下a1)或a2)或a3)：
a1)氨基酸序列是序列表中序列2所示的蛋白质；
a2)在序列表中序列2所示的蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；
a3)将a1)或a2)所示的蛋白质经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与植物表型相关的蛋白质；所述表型为叶型和/或粒型和/或育性。
其中，序列表中序列2由987个氨基酸残基组成。
为了使a1)中的蛋白质便于纯化，可在序列表中序列2所示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a3)中的蛋白质NRL2，所述一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加为不超过10个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加。
上述a3)中的蛋白质NRL2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a3)中的蛋白质NRL2的编码基因可通过将序列表中序列1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。
编码所述NRL2的核酸分子也属于本发明的保护范围。
所述编码NRL2的核酸分子可为如下(b1)或(b2)或(b3)所示的DNA分子：
(b1)核苷酸序列是序列表中序列1所示的DNA分子；
(b2)与(b1)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码所述NRL2的DNA分子；
(b3)在严格条件下与(b1)或(b2)限定的核苷酸序列杂交，且编码所述NRL2的DNA分子。
其中，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。
其中，序列表中序列1由2964个核苷酸组成，序列表中序列1的核苷酸编码序列表中序列2所示的氨基酸序列。
本领域普通技术人员可以很容易地采用已知的方法，例如定向进化和点突变的方法，对本发明的编码NRL2的核苷酸序列进行突变。那些经过人工修饰的，具有与本发明分离得到的NRL2的核苷酸序列75％或者更高同一性的核苷酸，只要编码NRL2且与植物表型相关，均是衍生于本发明的核苷酸序列并且等同于本发明的序列。
这里使用的术语“同一性”指与天然核酸序列的序列相似性。“同一性”包括与本发明的编码序列表的序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质的核苷酸序列具有75％或更高，或80％或更高，或85％或更高，或90％或更高，或95％或更高同一性的核苷酸序列。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。
含有所述编码所述NRL2的核酸分子的表达盒、重组载体、重组微生物或转基因细胞系也属于本发明的保护范围。
所述表达盒包括启动子、编码所述NRL2的核酸分子和终止子。所述启动子具体可为CaMV35S启动子；所述终止子具体可为NOS终止子。
所述重组载体可为将所述NRL2的编码基因(即序列表中序列1所示的DNA分子)通过含有所述NRL2的编码基因的表达盒插入出发质粒得到的重组质粒。
所述重组载体具体可为用序列表中序列1所示的DNA分子替换pCAMBIA3301的SmaI和KpnI识别序列间的片段(pCAMBIA3301被限制性核酸内切酶SmaI和KpnI切成一个大片段和一个小片段，该DNA为该小片段)，得到的重组载体pCAMBIA1301-NRL2，pCAMBIA1301-NRL2表达序列表中序列2所示的NRL2。所述pCAMBIA3301与pCAMBIA1301-NRL2的差别仅在于将pCAMBIA3301的SmaI和KpnI识别序列间的DNA片段(pCAMBIA3301被限制性核酸内切酶SmaI和KpnI切成一个大片段和一个小片段，该DNA为该小片段)替换为序列表中序列1所示的DNA分子。
所述重组微生物可通过将所述重组载体导入出发微生物得到。
所述出发微生物可为酵母、细菌、藻类或真菌。所述细菌可为革兰氏阳性细菌或革兰氏阴性细菌。所述革兰氏阴性细菌可为根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)。所述根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)可为根癌农杆菌EHA105。
所述转基因植物细胞系均不包括繁殖材料。所述转基因植物理解为不仅包含将所述NRL2基因转化受体植物得到的第一代转基因植物，也包括其子代。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。
所述NRL2，或，所述编码所述NRL2的核酸分子，或，含有所述编码所述NRL2的核酸分子的表达盒、重组载体、重组微生物或转基因细胞系，在调控植物表型中的应用也属于本发明的保护范围。
所述NRL2，或，所述编码所述NRL2的核酸分子，或，含有所述编码所述NRL2的核酸分子的表达盒、重组载体、重组微生物或转基因细胞系，在培育表型改变的转基因植物中的应用也属于本发明的保护范围。
上述应用中，所述植物可为c1)-c5)中的任一种：c1)单子叶植物；c2)双子叶植物；c3)水稻；c4)籼稻；c5)籼稻品系YIL18。
为解决上述技术问题，本发明还提供了培育转基因植物的方法。
本发明所提供的培育转基因植物的方法，具体可为方法一，包括向受体植物甲中导入编码所述NRL2的核酸分子，得到转基因植物甲的步骤；与所述受体植物甲相比，所述转基因植物甲具有如下表型：叶片宽度增加和/或叶片卷曲度降低和/或籽粒长度减少和/或籽粒宽度增加和/或花粉活性增强。
本发明所提供的培育转基因植物的方法，具体可为方法二，包括向受体植物乙中导入抑制编码所述NRL2的核酸分子的表达的物质，得到转基因植物乙的步骤；与所述受体植物乙相比，所述转基因植物乙具有如下表型：叶片宽度减少和/或叶片卷曲度增高和/或籽粒长度增加和/或籽粒宽度减少和/或花粉活性减弱。
上述方法中，所述编码NRL2的核酸分子可为如下(b1)或(b2)或(b3)所示的DNA分子：
(b1)核苷酸序列是序列表中序列1所示的DNA分子；
(b2)与(b1)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码所述NRL2的DNA分子；
(b3)在严格条件下与(b1)或(b2)限定的核苷酸序列杂交，且编码所述NRL2的DNA分子。
其中，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。
其中，序列表中序列1由2964个核苷酸组成，序列表中序列1的核苷酸编码序列表中序列2所示的氨基酸序列。
上述方法中，所述受体植物甲为d1)-d5)中的任一种：d1)单子叶植物；d2)双子叶植物；d3)水稻；d4)籼稻；d5)nrl2突变体。
上述方法中，所述受体植物乙为e1)-e5)中的任一种：e1)单子叶植物；e2)双子叶植物；e3)水稻；e4)籼稻；e5)籼稻品系YIL18。
上述方法中，所述受体植物甲具体可为转基因植物乙。
所述抑制编码所述NRL2的核酸分子的表达的物质也属于本发明的保护范围。
上述任一所述抑制编码所述NRL2的核酸分子的表达的物质具体可为特异DNA分子、含有所述特异DNA分子的表达盒或含有所述特异DNA分子重组质粒。
所述特异DNA分子包括正义片段、反义片段以及位于它们之间的间隔片段。
所述正义片段为序列表的序列1自5′末端起第814位至第1175位所示的DNA分子的反向互补序列，所述反义片段为序列表的序列1自5′末端起第837位至第1205位所示的DNA分子。
所述含有所述特异DNA分子重组质粒具体可为重组质粒pTCK303/JL1460-NRL2。所述重组质粒pTCK303/JL1460-NRL2具体可为将质粒pTCK303/JL1460的BamHI识别序列和KpnI识别序列间的DNA小片段替换为核苷酸序列是序列表的序列1自5′末端起第814位至第1175位所示的DNA分子的反向互补序列，SpeI识别序列和SacI识别序列间的DNA小片段替换为核苷酸序列是序列表的序列1自5′末端起第837位至第1205位所示的DNA分子。
上述任一所述表型可为叶型和/或粒型和/或育性。
所述叶型可为叶片宽度和/或叶片卷曲度。
所述粒型可为籽粒长度和/或籽粒宽度。
所述育性可为花粉活性。
上述任一所述叶片可为旗叶。
实验证明，利用本发明提供的植物表型相关的蛋白NRL2及其编码基因能调控植物表型：沉默株(RNAi-NRL2-1、RNAi-NRL2-2或RNAi-NRL2-3)与突变体nrl2的表型基本一致，均表现为叶片窄而卷，籽粒窄而长，花粉活性较弱；T1代NRL2基因回补株与籼稻品系YIL18的表型基本一致，均表现为叶片宽且平展，籽粒宽而短，花粉活性较强。结果表明，植物表型相关的蛋白NRL2及其编码基因能调控植物表型。
附图说明
图1为突变体nrl2和籼稻品系YIL18的表型比较。
图2为NRL2基因的图位克隆。
图3为转基因植株的表型鉴定。
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。
以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，结果取平均值。
籼稻品系YIL18(YIL18)记载于如下文献中：Tan L B，Li X R，Liu F X，Sun X Y，Li C G，Zhu Z F，Fu Y C，Cai H W，Wang X K，Xie D X and Sun C Q.Control of a keytransition from prostrate to erect growth in rice domestication.NatureGenetics，2008，40(11):1360-1364。公众可以从中国农业大学获得，以重复本实验。
ZH17记载于如下文献中：Tan L B，Li X R，Liu F X，Sun X Y，Li C G，Zhu Z F，FuY C，Cai H W，Wang X K，Xie D X and Sun C Q.Control of a key transition fromprostrate to erect growth in rice domestication.Nature Genetics，2008，40(11)：1360-1364。公众可以从中国农业大学获得，以重复本实验。
C418记载于如下文献中：Zhu Z F，Tan L B，Fu Y C，Liu F X，Cai H W，Xie D X，Wu F，Wu J Z，Matsumoto T & Sun C Q.Genetic control of inflorescencearchitecture during rice domestication.NATURE COMMUNICATIONS，2013，4:2200DOI:10.1038/ncomms3200.公众可以从中国农业大学获得，以重复本实验。
载体pCAMBIA1301记载于如下文献中：Yu BS，Lin ZW，Lin HX，Li XJ，Li JY，WangYH，Zhang WX，ZhuZF，Zhai WX，Wang XK，Xie DX，Sun CQ.TAC1，a major quantitativetrait locus controlling tiller angle in rice.Plant J，2007，52:891-898.公众可以从中国农业大学获得，以重复本实验。
载体pTCK303/JL1460记载于如下文献中：Wang Z，Chen CG，Xu YY，Jiang RX，HanY，Xu ZH and Chong K.A Practical Vector for Efficient Knockdown of GeneExpression in Rice(Oryza sativa L.).Plant Molecular Biology Reporter，2004，22:409–417.公众可以从中国农业大学获得，以重复本实验。
实施例1、NRL2基因的发现
籼稻品系YIL18经甲基磺酸乙脂(Ethyl Methyl Sulfone，EMS)处理并经过多代自交和性状观察后，形成基因型纯和的突变体系。通过突变体系的筛选发现了一个叶片发育异常的突变体，将该突变体命名为nrl2。
与YIL18叶片相比，nrl2的叶片宽度变窄(YIL18的叶片宽度为13.37±1.28mm，nrl2的叶片宽度为7.43±0.67mm)并极度变卷(卷曲度达到了41.3％)，nrl2和YIL18的叶片表型比较实验结果见图1中a、b和c。nrl2和YIL18的籽粒形态见图1中d。与YIL18相比，nrl2的花粉活性弱(图1中e)、叶片宽度小(图1中f)、卷曲度高(图1中g)、结实率低(图1中h)、籽粒宽度窄(图1中i)，籽粒长度长(图1中j)。
nrl2分别与野生型常规品种(YIL18、ZH17或C418)进行杂交，杂交F1代的叶片表型与相应的野生型常规品种的叶片特征无显著差异，因此推测出控制该突变性状的基因是隐性的。杂交F1经过自交后产生F2后代中，表现为野生型常规品种的叶片表型的株数与表现为nrl2的叶片表型的株数比例接近3：1(χ2＝0.26<χ2 0.05,1＝3.84)。所以，nrl2的水稻叶片窄卷由一个隐性单基因控制，将该基因被命名为NRL2基因。
图位克隆结果见图2。首先利用nrl2与ZH17杂交获得的分离群体将NRL2基因(序列表中序列1所示)初略定位在第三染色体的SSR标记RM251附近，进一步通过分离群体中的隐性个体将NRL2基因最终定位在两个标记Mark M4和M6之间约59KB的区域内，最后通过对候选基因进行DNA扩增和序列比对发现与YIL18相比，nrl2中一个碱基G的缺失，从而导致编码序列发生移码，蛋白提前终止。NRL2基因的序列如序列表中序列1所示，编码的蛋白命名为NRL2，其氨基酸序列如序列表中序列2所示，由987个氨基酸残基组成。
实施例2、沉默株的获得和鉴定
一、重组质粒pTCK303/JL1460-NRL2的构建
重组质粒pTCK303/JL1460-NRL2的构建步骤如下：
(1)合成引物
根据序列表中序列1所示的NRL2基因的序列，设计并合成引物GR7-1F、GR7-1R、GR7-2F和GR7-2R。引物序列如下：
GR7-1F：5′-GGATCCCTGCACAAGTCACCTGCTAC-3′(下划线为限制性内切酶BamHI的识别位点)；
GR7-1R：5′-GGTACCGAGCGTGAATCTCCAGAAGT-3′(下划线为限制性内切酶KpnI识别位点)；
GR7-2F：5′-ACTAGTGGCACACATTTGTGTTCAGA-3′(下划线为限制性内切酶SpeI识别位点)；
GR7-2R：5′-GAGCTCTCCATGGCCTCTAGTGTTTT-3′(下划线为限制性内切酶SacI识别位点)。
(2)以人工合成的序列表的序列1所示的双链DNA分子为模板，以GR7-1F和GR7-1R为引物，进行PCR扩增，得到DNA片段A。
(3)以人工合成的序列表的序列1所示的双链DNA分子为模板，以GR7-2F和GR7-2R为引物，进行PCR扩增，得到DNA片段B。
(4)用限制性内切酶BamHI和KpnI酶切DNA片段A，回收酶切产物1。
(5)用限制性内切酶BamHI和KpnI酶切载体pTCK303/JL1460，回收约14616kb的载体骨架1。
(6)将酶切产物1与载体骨架1连接，得到重组质粒甲。
(7)用限制性内切酶SpeI和SacI酶切DNA片段B，回收酶切产物2。
(8)用限制性内切酶SpeI和SacI酶切重组质粒甲，回收约14972kb的载体骨架2。
(9)将酶切产物2与载体骨架2连接，得到重组质粒pTCK303/JL1460-NRL2。
对重组质粒pTCK303/JL1460-NRL2进行结构描述如下：将质粒pTCK303/JL1460的BamHI识别序列和KpnI识别序列间的DNA小片段替换为核苷酸序列是序列表的序列1自5′末端起第814位至第1175位所示的DNA分子的反向互补序列，SpeI识别序列和SacI识别序列间的DNA小片段替换为核苷酸序列是序列表的序列1自5′末端起第837位至第1205位所示的DNA分子。
二、沉默株的获得和鉴定
1、采用基因枪法将步骤一构建的重组质粒pTCK303/JL1460-NRL2转化籼稻品系YIL18，获得T0代沉默株。将T0代沉默株自交产生的种子命名为T1代沉默种子，由T1代沉默种子长成的水稻植株命名为T1代沉默株，随机选择三个沉默株系，将其命名为RNAi-NRL2-1、RNAi-NRL2-2和RNAi-NRL2-3。
分别以RNAi-NRL2-1、RNAi-NRL2-2、RNAi-NRL2-3和籼稻品系YIL18的基因组DNA为模板，通过荧光定量PCR检测NRL2基因的相对表达量(以ubiquitin基因为内参基因)。
鉴定NRL2基因的引物为5′-TCCCTTTCTTTTGATGAGGA-3′和5′-GCTACATGTAACGCCGATTC-3′。
鉴定ubiquitin基因的引物为5′-CTGTCAACTGCCGCAAGAAG-3′和5′-GGCGAGTGACGCTCTAGTTC-3′。
将籼稻品系YIL18中NRL2基因的相对表达量作为1，T1代沉默株的3个株系中NRL2基因的相对表达量见图3中k(其中WT为籼稻品系YIL18)。结果表明，T1代沉默株的3个株系中的NRL2基因的表达量均有不同程度的降低，分别为YIL18中NRL2基因的表达量的0.38倍、0.27倍和0.25倍。
实施例3、沉默株的NRL2基因回补
一、重组质粒pCAMBIA1301-NRL2的构建
重组质粒pCAMBIA1301-NRL2的构建步骤如下：
(1)合成引物
以序列表中序列1所示的NRL2基因的序列，设计并合成引物NQC6F和NQC6R。引物序列如下：
NQC6F：5′-TCCCCCGGGGGAATGGGTTTCATGTCAGCGAAGC-3′(下划线为限制性内切酶SmaI的识别位点及保护碱基)；
NQC6R：5′-CGGGGTACCCCGCTACTAGGCACGATATGCAGCC-3′(下划线为限制性内切酶KpnI识别位点及保护碱基)。
(2)以人工合成的序列表的序列1所示的双链DNA分子为模板，以NQC6F和NQC6R为引物，进行PCR扩增，得到PCR扩增产物。
(3)用限制性内切酶SmaI和KpnI酶切步骤(2)获得的PCR扩增产物，回收酶切产物3。
(4)用限制性内切酶SmaI和KpnI酶切载体pCAMBIA1301，回收约11832kb的载体骨架3。
(5)将酶切产物3与载体骨架3连接，得到重组质粒pCAMBIA1301-NRL2。
对重组质粒pCAMBIA1301-NRL2进行结构描述如下：将质粒pCAMBIA1301的SmaI识别序列和KpnI识别序列间的DNA小片段替换为序列表的序列1所示的DNA分子，得到重组质粒pCAMBIA1301-NRL2。
二、NRL2基因回补株的获得和鉴定
1、采用基因枪法将步骤一构建的重组质粒pCAMBIA1301-NRL2转化nrl2，获得T0代NRL2基因回补株。将T0代NRL2基因回补株自交产生的种子命名为T1代回补种子，由T1代回补种子长成的水稻植株命名为T1代NRL2基因回补株。随机选择三个株系，将其命名为OE-NRL2-1、OE-NRL2-2和OE-NRL2-3。
分别以OE-NRL2-1、OE-NRL2-2、OE-NRL2-3和nrl2的基因组DNA为模板，通过荧光定量PCR检测NRL2基因的相对表达量(以ubiquitin基因为内参基因)。。
鉴定NRL2基因的引物为5′-TCCCTTTCTTTTGATGAGGA-3′和5′-GCTACATGTAACGCCGATTC-3′。
鉴定ubiquitin基因的引物为5′-CTGTCAACTGCCGCAAGAAG-3′和5′-GGCGAGTGACGCTCTAGTTC-3′。
将nrl2中NRL2基因的相对表达量作为1，T1代过表达NRL2基因的水稻植株的3个株系中NRL2基因的相对表达量见图3中i。结果表明，T1代NRL2基因回补株的3个株系中的NRL2基因的表达量均有不同程度的升高，分别为nrl2中NRL2基因的表达量的172倍、572倍和1376倍。
按照上述方法，将nrl2替换为RNAi-NRL2-1，获得T1代NRL2基因回补株，随机选择三个株系，将其命名为OE-RNAi-NRL2-1、OE-RNAi-NRL2-2和OE-RNAi-NRL2-3。
按照上述方法，将nrl2替换为RNAi-NRL2-2，获得T1代NRL2基因回补株，随机选择三个株系，将其命名为OE-RNAi-NRL2-4、OE-RNAi-NRL2-5和OE-RNAi-NRL2-6。
按照上述方法，将nrl2替换为RNAi-NRL2-3，获得T1代NRL2基因回补株，随机选择三个株系，将其命名为OE-RNAi-NRL2-7、OE-RNAi-NRL2-8和OE-RNAi-NRL2-9。
实施例4、沉默株和T1代NRL2基因回补株的表型检测
实验重复三次，每次重复的步骤如下：
将YIL18、nrl2、沉默株(RNAi-NRL2-1、RNAi-NRL2-2或RNAi-NRL2-3)和T1代NRL2基因回补株(OE-NRL2-1、OE-NRL2-2、OE-NRL2-3、OE-RNAi-NRL2-1、OE-RNAi-NRL2-2、OE-RNAi-NRL2-3、OE-RNAi-NRL2-4、OE-RNAi-NRL2-5、OE-RNAi-NRL2-6、OE-RNAi-NRL2-7、OE-RNAi-NRL2-8或OE-RNAi-NRL2-9)的种子分别播种到培养土中，每个株系随机选取20株。在水稻抽穗期，用光学显微镜观察同一时期的花粉活性；在水稻成熟期，观察水稻叶片表型、花粉活性和籽粒形态，并统计水稻旗叶宽度、籽粒长度和籽粒宽度。
实验结果见图3(a、b、e和f为叶片表型，c和g为籽粒形态，d和h为花粉活性，i和k为相对表达水平，j和l为旗叶宽度，m为籽粒长度，n为籽粒宽度，WT为籼稻品系YIL18)。
结果表明，沉默株与nrl2的表型一致，叶片窄而卷，籽粒窄而长，花粉活性较弱；T1代NRL2基因回补株与YIL18的表型基本一致，叶片宽且平展，籽粒宽而短，花粉活性较强。
Figure IDA0000874892490000011
Figure IDA0000874892490000021
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Claims (9)

1.蛋白质，为如下a1）或a2）：
a1）氨基酸序列是序列表中序列2所示的蛋白质；
a2）在序列表中序列2所示的蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质。
2.编码权利要求1所述蛋白质的核酸分子。
3.根据权利要求2所述的核酸分子，其特征在于：所述核酸分子为如下（b1）或（b2）所示的DNA分子：
（b1）核苷酸序列是序列表中序列1所示的DNA分子；
（b2）与（b1）限定的核苷酸序列具有75%或75%以上同一性，且编码权利要求1所述蛋白质的DNA分子。
4.含有权利要求2或3所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组微生物或转基因细胞系。
5.c1）或c2）的应用：
c1）权利要求1所述蛋白质，或，权利要求2或3所述核酸分子，或，含有权利要求2或3所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组微生物或转基因细胞系，在调控植物表型中的应用；
c2）权利要求1所述蛋白质，或，权利要求2或3所述核酸分子，或，含有权利要求2或3所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组微生物或转基因细胞系，在培育表型改变的转基因植物中的应用；
所述表型为叶型和/或粒型和/或育性；
所述叶型为叶片宽度和/或叶片卷曲度，所述粒型为籽粒长度和/或籽粒宽度，所述育性为花粉活性；
所述植物为水稻。
6.一种培育转基因植物的方法，包括向受体植物中导入编码权利要求1所述蛋白质的核酸分子，得到转基因植物的步骤；与所述受体植物相比，所述转基因植物具有如下表型：叶片宽度增加和/或叶片卷曲度降低和/或籽粒长度减少和/或籽粒宽度增加和/或花粉活性增强；所述受体植物为水稻。
7.一种培育转基因植物的方法，包括向受体植物中导入抑制编码权利要求1所述蛋白质的核酸分子的表达的物质，得到转基因植物的步骤；与所述受体植物相比，所述转基因植物具有如下表型：叶片宽度减少和/或叶片卷曲度增高和/或籽粒长度增加和/或籽粒宽度减少和/或花粉活性减弱；所述受体植物为水稻。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于：所述水稻为籼稻。
9.特异DNA分子、含有所述特异DNA分子的表达盒或含有所述特异DNA分子重组质粒；
所述特异DNA分子包括正义片段、反义片段以及位于它们之间的间隔片段；
所述正义片段为序列表的序列1自5′末端起第814位至第1175位所示的DNA分子的反向互补序列；
所述反义片段为序列表的序列1自5′末端起第837位至第1205位所示的DNA分子。
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