CN106967736A

CN106967736A - 水稻OsMts1基因及其编码蛋白与应用

Info

Publication number: CN106967736A
Application number: CN201710231209.2A
Authority: CN
Inventors: 洪永波; 张迎信; 曹立勇; 程式华; 占小登; 沈希宏; 陈代波; 于萍; 吴玮勋
Original assignee: China National Rice Research Institute
Current assignee: China National Rice Research Institute
Priority date: 2017-04-10
Filing date: 2017-04-10
Publication date: 2017-07-21
Anticipated expiration: 2037-04-10
Also published as: CN106967736B

Abstract

本发明公开了一种水稻OsMts1基因及其编码蛋白与应用，所述的OsMts1基因是利用图位克隆技术从⁶⁰Co‑γ辐射诱变籼稻品种“中恢8015”的pls1早衰突变体中克隆得到的。通过转基因功能互补实验在pls1突变体证明该基因控制水稻早衰；同时基因功能分析发现该基因通过调控活性氧清除从而影响叶绿体发育进一步导致叶片早衰。本发明所述的基因及其编码蛋白可应用于培育耐早衰的植物品种。

Description

水稻OsMts1基因及其编码蛋白与应用

技术领域

本发明涉及植物生物技术领域，特别是涉及一种水稻OsMts1基因及其编码蛋白与应用。

背景技术

杂交水稻在生产上通常会产生后期衰老的现象，严重影响杂交水稻的光合效率，最终影响产量和质量，对我国的粮食安全造成一定的威胁。所以揭示水稻早衰的生理生化机制可对培育耐早衰的杂交水稻提供一定的理论基础。影响早衰的因素很多，通常来说植物体内的氧化还原失去平衡(简单的说即细胞内的活性氧大量积累)，就容易导致叶片衰老。所以植物的抗氧化机制就显得尤为重要。SOD、POD及褪黑色素等物质在清除自由基方面发挥着重要作用，其中甲基转移酶是参与合成褪黑色素的限速酶，是能将底物甲基化的一大类酶，根据其结构特征主要分为3个亚类：其中最常见的是亚类I，所有这些亚类I都含有Rossman折叠用于结合S-腺苷甲硫氨酸(SAM)；甲基化酶亚类II含有SET结构域，其中最典型的是用于组蛋白的甲基化；亚类III是细胞膜相关的。而根据甲基化底物的类别可以分为蛋白质甲基化、DNA甲基化、天然产物甲基化和非SAM依赖的甲基化(Non-SAM dependentmethyltransferases)。

天然产物甲基化是将甲基添加至天然产生的小分子物质，它包含各种不同的酶。和很多甲基化酶一样，SAM也作为甲基化的供体。甲基基团可添加至S、N、O或C原子上，根据添加原子的不同可分为S/N/O/C-甲基转移酶，其中O-甲基转移酶是最大的一类。

本发明利用水稻早衰突变体克隆得到的OsMts1基因编码一个O-甲基转移酶，与拟南芥中的AT4G02405，同属于SAM依赖的甲基转移酶超基因家族，含有甲基转移酶活性，在保卫细胞中大量表达、定位于叶绿体中，然而其生物学功能未知。根据水稻数据库注释网站(www.rice.plantbiology.msu.edu)，水稻中有大量的甲基转移酶，但未见参与调控水稻早衰的报道。甲基转移酶的基因在水稻中所具有的功能、分子机制也均未进行研究，其功能也并不明确。因此阐明OsMts1的功能、小分子甲基化的底物、互作机制及调控途径有望为水稻叶片早衰机理的研究及其应用提供新的理论依据。

发明内容

本发明的目的是提供一种水稻衰老相关基因OsMts1及其编码蛋白与应用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种水稻衰老相关基因OsMts1，所述基因是如下a)或b)的基因：a)其cDNA序列如序列表中SEQ ID No.1所示，其DNA序列如序列表中SEQ ID No.2所示；b)与a)的基因具有90％以上的同源性，且编码相同功能的蛋白质。

所述的基因编码的蛋白，所述蛋白具有a)序列表中SEQ ID No.3所示的氨基酸序列；或b)序列表中SEQ ID No.3所示的氨基酸序列经取代、缺失和/或增加一个或多个氨基酸且具有同等活性的由a)衍生的蛋白质。

本发明还保护含有基因OsMts1的生物材料，所述生物材料可以是载体、宿主细胞或表达盒。

本发明还保护所述的基因或其编码的蛋白在以下至少一项中的应用：调控植物叶片衰老；调控植物叶绿体发育；调控植物内源褪黑色素合成；改变植物抽穗期；改变植物叶色。

以及，该基因或其编码的蛋白在选育抗早衰植物品种中的应用。

以及，该基因在培育转基因植物中的应用。

具体地，培育转基因植物的方法包括以下步骤：A.用该基因构建表达载体，并将表达载体导入宿主菌；B.用所述宿主菌转化目标植物，获得转基因植株。

具体地，所述宿主菌为农杆菌。

上述各项应用中，所述的植物为水稻。

本发明利用水稻早衰突变体pls1，通过图位克隆技术首次在水稻中克隆到了OsMts1基因，该基因编码O-甲基转移酶，参与褪黑色素的合成，突变后影响活性氧的积累最终导致叶绿体的降解和光合效率的降低。通过对OsMts1基因功能的研究，发现该基因通过调控活性氧清除从而影响叶绿体发育进一步导致叶片早衰。通过转基因功能互补实验在pls1突变体证明该基因控制水稻早衰；该基因可应用于调控植物叶片衰老、调控植物叶绿体发育、调控植物内源褪黑色素合成、改变植物抽穗期、改变植物叶色等。尤其是在植物育种领域，对抗早衰的植物品种的筛选和培育具有重要意义。

附图说明

上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1是水稻早衰突变体pls1与野生型在苗期、分蘖期和成熟期的表型：

A:水稻早衰突变体pls1与野生型在苗期的表型；B：水稻早衰突变体pls1与野生型在分蘖期的表型；C：水稻早衰突变体pls1与野生型成熟穗比较；D：水稻早衰突变体pls1与野生型在成熟期的表型；E：水稻早衰突变体pls1与野生型在成熟期剑叶的表型；F：水稻早衰突变体pls1与野生型粒型的比较。

图2是早衰突变体pls1与野生型在抽穗期、光合速率及叶绿素含量比较：

A：水稻早衰突变体pls1比野生型提前抽穗；B：水稻早衰突变体pls1光合速率下降；C和D：叶绿素a和b在整个生长期内的含量变化。

图3是早衰突变体pls1对H₂O₂敏感性及H₂O₂积累水平：

A：早衰突变体pls1和野生型对1％H₂O₂敏感性鉴定；B：分蘖盛期早衰突变体pls1和野生型剑叶、倒二和倒三叶的表型；C：分蘖盛期早衰突变体pls1和野生型剑叶、倒二和倒三叶H₂O₂的含量。

图4是早衰突变体pls1叶绿体的超微结构观察：

左图为野生型在不同放大倍数条件下的叶绿体大小和数量；右图为早衰突变体pls1在不同放大倍数条件下的叶绿体大小和数量。

图5是甲基转移酶基因OsMts1的图位克隆：

A：OsMts1基因初步定位于第7染色体YT-5和YT-6；B：精细定位于DT31与DT37；C：基因定位区间内候选基因预测；D：基因定位区间内目的基因结构分析及突变位点测序验证。

图6是功能互补载体pCAMBIA1300-OsMts1图谱。

图7是突变体pls1的功能互补验证：

A：从左至右分别为野生型(WT)、突变体及转基因功能互补pls1突变体单株；B：野生型(WT)、突变体及转基因功能互补pls1突变体单株叶片的特写图。

具体实施方式

本发明公开了水稻OsMts1基因及其编码蛋白与应用。所述的OsMts1基因是利用图位克隆技术从⁶⁰Co-γ辐射诱变籼稻品种“中恢8015”的pls1早衰突变体中克隆得到的。该基因发生突变可导致提前早衰以及提前抽穗，活性氧含量升高、叶绿素含量降低、光合速率降低等。本发明通过转基因功能互补实验在pls1突变体证明该基因控制水稻早衰；同时基因功能分析发现该基因通过调控活性氧清除从而影响叶绿体发育进一步导致叶片早衰。

叶绿素广泛分布于叶肉细胞中的叶绿体，是植物进行光合作用的重要场所，光合作用会产生大量的活性氧，如果不及时有效地清除将会导致叶绿体发育异常，叶绿素降解，同时还受到复杂的环境条件的影响。本发明利用众多水稻突变体中表型较为独特的一类——早衰叶突变体pls1，通过图位克隆技术首次在水稻中克隆到OsMts1基因。该基因编码的O-甲基转移酶参与褪黑色素合成的最后一步。褪黑色素具有强大的抗氧化功能，可修复高光照引起的细胞器损伤，从而对叶片颜色、叶绿体的超微结构和光合效率以及抽穗期产生影响，最终起到植物延缓衰老的作用。本发明揭示的早衰分子机制可为耐早衰杂交水稻的培育提供理论基础。应用于植物遗传改良等工作，该基因可作为早衰的标志基因，过量表达该基因能提高植物的褪黑色素含量、降低活性氧含量从而延缓早衰。

本发明的内容主要基于以下几方面的研究：

1、水稻早衰突变体pls1的表型观察：

本研究利用⁶⁰Co-γ辐射诱变籼稻恢复系“中恢8015”，从诱变的突变体库中筛选到早衰突变体pls1。相比较野生型，该突变体的功能叶在播种后2个月(分蘖盛期)开始由下至上逐渐出现不同程度地衰老(图1)。表现为抽穗期提前，叶片提前衰老(突变体在田间分蘖盛期后叶片从下至上逐渐变为红棕色)，光合速率下降，开花后叶绿素迅速降低(图2)。我们同时测定了株高、分蘖数、单穗粒数、抽穗期、结实率、千粒重和单株产量等农艺性状，结果显示pls1突变体株高、分蘖数和单株产量均显著降低并且抽穗期提前导致提前开花；而单穗粒数、结实率和千粒重没有明显差别。该突变体与先前报道的其他突变体均不同。此外，我们还发现在分蘖盛期pls1突变体叶片对H₂O₂高度敏感且H₂O₂含量均显著高于野生型(图3)；透射电镜观察pls1突变体叶绿体发现分蘖盛期后的叶绿体数量变少、体积变小且嗜锇颗粒增加(图4)。由此得出pls1突变体可能是由于自由基清除能力的降低而导致。

2、水稻早衰突变体pls1的遗传分析

遗传分析：以pls1突变体为母本，与粳稻品种日本晴为父母配制杂交组合，根据F₁代植株表型和F₂代正常植株和早衰植株的分离比为3:1，确定该基因为单隐性遗传。

3、水稻早衰突变体pls1的初定位

以F₂分离群体作为作图群体，首先利用146个SSR标记对10株突变型植物进行染色体连锁分析及初步定位，将目的基因初步定位在YT-5和YT-6之间，物理距离为2036kb。

4、水稻早衰突变体pls1的精细定位与预测

在此基础上开发了5对新的标记并扩大定位群体至919个F₂个体，最终将基因定位在DT-31和DT-37之间，物理距离为265.2kb。由于该基因靠近着丝粒，通过水稻基因组注释数据库(www.rice.plantbiology.msu.edu)发现该区间内包含14个ORF候选基因，测序验证发现第10个ORF的外显子发生26bp片段缺失从而导致翻译提前终止(图5)。氨基酸序列分析表明OsMts1基因编码O-甲基转移酶。该基因命名为OsMts1。

5、OsMts1基因的鉴定和功能分析：

为了验证该候选基因的功能，本发明构建了如图6所示的功能互补载体，通过转基因技术，将功能互补载体转入到pls1突变体愈伤组织，结果表明本发明获得的转基因阳性功能互补植株均能恢复至正常表型(图7)，证明本发明克隆的OsMts1基因的确调控早衰的发生。

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，应当说明，以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。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试验试剂，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到的。

实施例1

1、水稻材料：

水稻材料(Oryza stiva L.)突变体pls1，原始材料为籼稻恢复系品种“中恢8015”。

水稻早衰突变体pls1来自中恢8015经⁶⁰Co-γ辐射诱变得到(如图1所示)的。目前该水稻早衰突变体材料保存在中国水稻研究所。

2、光合速率测定：

光合速率测定采用田间种植的两个月大的早衰突变体pls1和野生型，在下午两点，当天光强下，用光合仪(Li-6400)测定水稻剑叶的光合作用，每份材料8次重复。

3、过氧化氢含量测定：

过氧化氢可以与钼酸作用下生成一种络合物在405nm处测定其生成量可计算出H₂O₂的量。

具体实验步骤为：称取早衰突变体pls1和野生型分蘖盛期不同叶位的叶片组织1g，经液氮研磨后加入适量体积的蒸馏水，转入离心管3000r/min下离心10min，上清即为样品提取液。分别吸取0.1ml提取液，加入钼酸试剂(试剂二)，空白管加入0.1ml蒸馏水，标准管加入0.1ml H₂O₂标准品溶液，混匀后于405nm测定其吸光度，H₂O₂含量通过标准曲线求得。

4、叶绿素含量测定：

田间从幼苗期至成熟期分别选取野生型和pls1早衰突变体的剑叶，特别是抽穗后每隔7天取样；用剪刀把主脉去除，剪成1-3mm左右大小的片段。各称取0.2g，放入准备好的体积为10ml的80％丙酮提取液中。突变体和野生型各三次重复。然后将样品置于室温下(26℃)，密封避光处理24小时。然后用分光光度计计算浸泡后的溶液在470nm、645nm和663nm三个波长下的光密度值。根据Amon等(1949)的方法计算出叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)和类胡萝卜素(Car)的含量，公式如下：

Chl a＝(12.7D663－2.69D645)×V/W

Chl b＝(22.9D645－4.68D663)×V/W

Car＝(1000D470×V/W－3.27chl a－104Chl b)/198

其中：V为提取液体积(10ml)，W为叶片质量，OD663、OD645及OD470为在分光光度计上读取的OD值，单位：mg/g。

5、遗传分析和图位克隆：

以pls1突变体为母本，与粳稻品种日本晴为父母本配制杂交组合，F₁代均为正常植株，从F₂代自交群体中随机选择213个植株进行调查，发现正常植株和早衰植株分别为159株和54株，符合3:1(χ²＝0.667<χ² _0.05＝3.84)分离比，由此确定该基因是受1个隐性基因遗传。

以纯合的pls1突变体和野生型“中恢8015”杂交的F₁自交，得到F₂分离群体。从中选出10株突变型单株作为染色体连锁分析及初步定位作图群体。采用水稻叶片微量DNA快速提取法从水稻叶片中提取基因组DNA。取大约0.2g水稻叶片经剪刀剪碎后转移至1.5ml离心管中并放入钢珠，液氮冷冻后经超声破碎后加入DNA提取缓冲液，经离心后获得纯化的DNA溶解于150μl超纯水。首先利用146个SSR标记将目的基因初步定位在YT-5和YT-6之间，物理距离为2036kb(初定位引物表1)。在此基础上开发了5对新的标记并扩大定位群体至919个F₂个体，最终将基因定位在DT-31和DT-37之间，物理距离为265.2kb(精细定位引物表2)。由于该基因靠近着丝粒，通过水稻基因组注释数据库发现该区间内包含14个ORF候选基因(区间测序引物表3)，测序验证发现第10个ORF的外显子发生26bp片段缺失从而导致翻译提前终止(图3)。该基因编码O-甲基转移酶，命名为OsMts1。

表1.OsMts1基因的初定位引物序列

表2.OsMts1基因的精细定位引物序列

表3.精细定位区间测序鉴定

6、植物遗传转化：

以野生型籼稻品种“中恢8015”基因组为模板，根据OsMts1目的基因设计引物，使用高保真酶(KODFX)用PCR的方法将上游2000bp启动子、5864bp基因组DNA和1000bp终止子构入互补pCAMBIA1300载体，然后用电转化法转入农杆菌EHA105菌株，遗传转化程序主要步骤包括诱导愈伤组织，农杆菌侵染，抗性愈伤筛选，分化和鉴定。

我们利用水稻突变体pls1种子诱导愈伤组织，在26-28℃无光条件下培养10-15天左右，挑选结构紧密、颜色鲜艳、表面颗粒状的愈伤继代培养。继代1次后的胚性愈伤。用含有双元载体的农杆菌侵染胚性愈伤转接于共培养基上培养2天。侵染后的愈伤组织经清洗后转接于含300mg/L的潮霉素的筛选培养基上培养，经两轮筛选的愈伤组织转至预分化培养基上无光照培养形成致密的胚性愈伤组织，然后转入分化培养基上光照培养使之分化出芽，最后将分化出芽的愈伤组织转入生根培养基形成完整的植株。经过转基因阳性鉴定得到功能互补转基因植株，对其生长发育过程连续观察发现功能互补突变体的叶色均能恢复至正常绿色。

通过上述转基因技术，结果表明：本发明获得了使突变体恢复正常表型的转基因水稻(图7)

7、叶绿体透射电镜超微结构观察：

(1)样品：取突变体分蘖盛期叶片和同时期相同叶位的野生型叶片，切成0.5-1mm左右的小块；

(2)固定：将切好的样品放入2ml离心管中，加入4℃，2.5％的戊二醛溶液(pH7.2)，抽真空处理后使叶片沉入管底然后固定过夜；

(3)倒掉固定液，用0.1M，pH7.0的磷酸缓冲液漂洗样品三次，每次15min；(4)用1％的锇酸溶液固定样品1-2h；小心取出锇酸废液，用0.1M，pH7.0的磷酸缓冲液漂洗样品三次，每次15min；用梯度浓度(包括30％，50％，70％，80％，90％和95％五种浓度)的乙醇溶液对样品进行脱水处理，每种浓度处理15min，再用100％的乙醇处理20min；最后过度到纯丙酮处理20min。

(5)用包埋剂与丙酮的混合液(V/V＝1/1)处理样品1h；

(6)用包埋剂与丙酮的混合液(V/V＝3/1)处理样品3h；

(7)纯包埋剂处理样品过夜；

将经过渗透处理的样品包埋起来，70℃加热过夜，即得到包埋好的样品。样品在LEICA EM UC7型超薄切片机中切片，获得70-90nm的切片，切片经柠檬酸铅溶液和醋酸双氧铀50％乙醇饱和溶液各染色5-10min，即可在Hitachi H-7650型透射电镜中观察。

结果显示突变体pls1的叶绿体数量减少，体积变小，嗜锇颗粒增加；而野生型叶片的叶肉细胞中叶绿体较多、体积较大，叶绿体结构完整，基粒片层结构排列紧密、清晰且嗜锇颗粒较少(图5)。说明该基因的突变能影响叶绿体的降解。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。

SEQUENCE LISTING

<110> 中国水稻研究所

<120> 水稻OsMts1基因及其编码蛋白与应用

<130> 2017

<160> 3

<170> PatentIn version 3.3

<210> 1

<211> 1074

<212> DNA

<213> Oryza sativa L.

<400> 1

atgcccgtcc tgccatggct cgcggcggcg gcgacgacgc ccgtgcgccg gtcgccgccg 60

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ctcgggggtt cgctccctga gcccgaggag gagcgcgaca cgctcctcga cggcgcgctc 240

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caacatttca taagcaattc agatgatctt agacagattg ttctgttgac agatggaatg 480

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<212> DNA

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tccctccctg gagcaactgc gcgaagagcg ggctcccgcc gcgggggcca ttcgccaccg 180

ccgctgacac ccccctcggg ggttcgctcc ctgagcccga ggaggagcgc gacacgctcc 240

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caagtgttat tgatcaaata agcaaaatca acttacaaga attaaatcaa ttgatgtgtt 2880

tttagattta aggattatgt gctagcacaa atcctcaaaa ccaataaagg gcactctttt 2940

tatgcaaagc aacacttaca tatgcaccta acttaaaaac tcctggtgct cccgttaata 3000

tgtaaatcac cagcatattg gttgtgacat attatgcaaa attatcactt tctacatgtt 3060

cataccagcc attgcatcca tgtgttcaga aatggttgca aactggtagg aactgtgtag 3120

tgtcttgttt tagggttggc tcagggtgct gcagtaagtt ctggaatcga gttatttctc 3180

tgttgtttta cactgaatat ccacacagca gggtgaaatg ttaggttttc agaaacatag 3240

gaaaaaggta ctaatatgtt agattggaaa ttaaccagaa agcagcattc ttgcaaaaga 3300

aaaacaatat ttcaacaggc aaaatgagca ggtcttcctg agtattttag gaagaactgg 3360

aaactgcccc tatctggttt tgtctcttgg ttctggtttt aattagtgag gtatcatgcc 3420

aaggttggag aattttctga aagtatggtt ttgttaaacc tggtgtttac tgacttgcta 3480

tgtatattca caattagcta ttttaacagc aactacagaa cccttagctc tgctgagagg 3540

gcaattccag tacctcttat gatacctggt gttcatgagc ttattggcac cagctagtgg 3600

acagtatttg aagtaggcca atattaatgt ttcatggttt ataacttatt ttgcattgta 3660

cacatgaaac taatcagatg atgggatgag taggtcataa agtgatattg catttgaatg 3720

atttaacatg atgatggata aatatatgtt attgttatgg atgggggaaa ttccacactc 3780

ttttggtaga ttatgcagcg catgtcattg ataaatttga tctgcaagag aggaaatgtg 3840

agtggaagag tgcaaagggg gtctgtgcta tatatctctc tagagtagac gataattttt 3900

tttttctcct atggcttgat ggagttttat ttgctttagc ttgactagct acctggtttt 3960

gtatgctgac actaaaatgt gcactgatgt tattttttgc catccatttg agtacatcca 4020

agtccttatg gcatcactca aataggaaag ctaactgcat tttgtatttt tgtgtcatga 4080

atttgttctg gcattgcagg gtttaccttt gttcactttt aaaagcttgg aggacctttt 4140

gcttgtcatt ggcaatttag caatgaaagg gagtatcttt ataggggagg tgccacgttt 4200

tacgcagtgg ggagcagcaa cagacatggt tggctaagta catactagaa aatttgcata 4260

tattatttta atttggctca tcaagtaaca gttcccttct acattgcaca ggcctcagag 4320

caagacaggc tggaaaacct tttctttact cagggttttc gtgtcagctt tgttcactat 4380

gaagaagtgg caaaggatgt tggcttaggt ctagactctc caccggaaat acatggtaga 4440

gctattttta ttgcagaaca gctgcgtttc tcagatgctc aggtaatgaa accaactcta 4500

ttccttcgac atggattcta acttcaatga ttctgggggt tggcgtgagc tctaaaaaaa 4560

tatcactctc acatctggaa attgcccata accttttgat tgcaatatct tgagagattg 4620

aagagccaag atatcagttt gttcttttcc tttccttttt cttttcggaa aacgaggttg 4680

gtgggccctc atgaagaaaa acatgacaca cgagttagag cggtgaactt catgaaacat 4740

ccatacaaaa ctttgactca gaaattgcaa atcagccaac caatcacctt tcccatgtta 4800

tgtaggaggt aggaacatct gcatttgtta ttttcatcac ttatagagta ctcttagctt 4860

tttttgtaac ccttaattta attttgttct gaataaattg tcaagttaca tattgaagaa 4920

actttccagg tttatataaa gaaaatctag ctgttaaaag cacaccttaa ttgattcagt 4980

gcatattggt aatattctac tgacagtaca tgtatgattt tatttttctt cttttgccaa 5040

aactaatgtg taagcaccca actatttcac ttataataaa ttgcccaaag tcaaaatctt 5100

ttgatgtaag ccctttaaag cttcaactgt tcatatgtaa cgtttagcct tctacatttg 5160

gttttgttga tatgagcctc tcaactgtct gattttgttc atcgaggtcc ttcattactt 5220

acaattttcc catgagagtt ttgcaagtaa tttatctatt actacacctt aaatttaagg 5280

taatcagttg ttattggtgt tggagtctta ttaatgtcct tcagagaaag atacctctgg 5340

tgtatgattt actaaaacaa ttatcatttg ctagtccaca gttgctcata tttgttgatg 5400

cgccccattg ttaatcatat agccatgaac cctcaattag ttgagatctt atagtgcaat 5460

tttgtttatt tgatctctgg cttgatagat ggagagcttc cggatgcatt ttgaaagaat 5520

agaggatgat gccgatgaag acggattcga ggaactttag tccaatctat gatgcttgat 5580

ggctcttgaa aaatgatgct cgatgtactt gaaacttgag aatgtttttg acttgtgtgg 5640

gattgggaat ataccctgga aagagagagc ctgtaaatgt atgcattaga ttgtattctt 5700

caaaacagat gtatgcatta gattcttgcg agcagaaagt ttccgtatgg aaacatgtaa 5760

taatcggcat gtttttctgt caccatttat atggctatat gtttactggg atgtctcaga 5820

tatctgtgat tgccacatat ttatgaatca aatttcttac aaag 5864

<210> 3

<211> 357

<212> PRT

<213> Oraza sativa L.

<400> 3

Met Pro Val Leu Pro Trp Leu Ala Ala Ala Ala Thr Thr Pro Val Arg

1 5 10 15

Arg Ser Pro Pro Leu Pro Ala Thr Pro Arg Ala Leu Leu Arg Leu Pro

20 25 30

Ala Ser Ser Phe Pro Pro Trp Ser Asn Cys Ala Lys Ser Gly Leu Pro

35 40 45

Pro Arg Gly Pro Phe Ala Thr Ala Ala Asp Thr Pro Leu Gly Gly Ser

50 55 60

Leu Pro Glu Pro Glu Glu Glu Arg Asp Thr Leu Leu Asp Gly Ala Leu

65 70 75 80

Arg Ala Ala Arg Phe Arg Asp Glu Glu Ser Arg Arg Pro Asp Pro Leu

85 90 95

Phe Ile Asp Pro Tyr Ala Ala Val Leu Leu Ser Leu Asp Val Ala Ser

100 105 110

Glu Asp Lys Asp Leu Leu Ala Leu His Leu Met Pro Ser Ala Glu His

115 120 125

Tyr Arg Leu Val Thr Arg Tyr Ile Asp Asp Lys Leu Gln His Phe Ile

130 135 140

Ser Asn Ser Asp Asp Leu Arg Gln Ile Val Leu Leu Thr Asp Gly Met

145 150 155 160

Asp Thr Arg Pro Tyr Arg Leu Ser Trp Pro Arg Leu Ser Val Val Tyr

165 170 175

Asp Val Ser Pro Arg Arg Val Phe Ile Thr Ala Ser Gln Gln Leu Arg

180 185 190

Gly Ala Gly Ala Lys Ile Ser Arg Asn Cys Val Val Leu His Thr Ser

195 200 205

Ser Glu Ser Pro Asp Leu Gln Ala Gly Leu Asn Lys Asn Gly Phe Asn

210 215 220

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

225 230 235 240

Phe Lys Ser Leu Glu Asp Leu Leu Leu Val Ile Gly Asn Leu Ala Met

245 250 255

Lys Gly Ser Ile Phe Ile Gly Glu Val Pro Arg Phe Thr Gln Trp Gly

260 265 270

Ala Ala Thr Asp Met Ala Ser Glu Gln Asp Arg Leu Glu Asn Leu Phe

275 280 285

Phe Thr Gln Gly Phe Arg Val Ser Phe Val His Tyr Glu Glu Val Ala

290 295 300

Lys Asp Val Gly Leu Gly Leu Asp Ser Pro Pro Glu Ile His Gly Arg

305 310 315 320

Ala Ile Phe Ile Ala Glu Gln Leu Arg Phe Ser Asp Ala Gln Met Glu

325 330 335

Ser Phe Arg Met His Phe Glu Arg Ile Glu Asp Asp Ala Asp Glu Asp

340 345 350

Gly Phe Glu Glu Leu

355

Claims

1.一种水稻衰老相关基因OsMts1，其特征在于，所述基因是如下a)或b)的基因：

a)其cDNA序列如序列表中SEQ ID No.1所示，其DNA序列如序列表中SEQ ID No.2所示；

b)与a)的基因具有90％以上的同源性，且编码相同功能的蛋白质。

2.权利要求1所述的基因编码的蛋白，其特征在于，所述蛋白具有：

a)序列表中SEQ ID No.3所示的氨基酸序列；或

b)序列表中SEQ ID No.3所示的氨基酸序列经取代、缺失和/或增加一个或多个氨基酸且具有同等活性的由a)衍生的蛋白质。

3.含有权利要求1所述基因的生物材料，所述生物材料为载体、宿主细胞或表达盒。

4.权利要求1所述的基因或其编码的蛋白在以下至少一项中的应用：

调控植物叶片衰老；

调控植物叶绿体发育；

调控植物内源褪黑色素合成；

改变植物抽穗期；

改变植物叶色。

5.权利要求1所述的基因或其编码的蛋白在选育抗早衰植物品种中的应用。

6.权利要求1所述的基因在培育转基因植物中的应用。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述培育转基因植物的方法包括以下步骤：

A.用权利要求1所述的基因构建表达载体，并将表达载体导入宿主菌；

B.用所述宿主菌转化目标植物，获得转基因植株。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述宿主菌为农杆菌。

9.根据权利要求4-8任一项所述的应用，其特征在于，所述的植物为水稻。