CN108300711B - 水稻OsMKK4突变蛋白及其编码基因与应用 - Google Patents

水稻OsMKK4突变蛋白及其编码基因与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN108300711B
CN108300711B CN201810366267.0A CN201810366267A CN108300711B CN 108300711 B CN108300711 B CN 108300711B CN 201810366267 A CN201810366267 A CN 201810366267A CN 108300711 B CN108300711 B CN 108300711B
Authority
CN
China
Prior art keywords
rice
osmkk4
mutant protein
gene
pro
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.)
Active
Application number
CN201810366267.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108300711A (zh
Inventor
徐冉
段朋根
于海跃
李云海
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Genetics and Developmental Biology of CAS
Original Assignee
Institute of Genetics and Developmental Biology of CAS
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Genetics and Developmental Biology of CAS filed Critical Institute of Genetics and Developmental Biology of CAS
Priority to CN201810366267.0A priority Critical patent/CN108300711B/zh
Publication of CN108300711A publication Critical patent/CN108300711A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108300711B publication Critical patent/CN108300711B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/10Transferases (2.)
    • C12N9/12Transferases (2.) transferring phosphorus containing groups, e.g. kinases (2.7)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/82Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for plant cells, e.g. plant artificial chromosomes (PACs)
    • C12N15/8201Methods for introducing genetic material into plant cells, e.g. DNA, RNA, stable or transient incorporation, tissue culture methods adapted for transformation
    • C12N15/8202Methods for introducing genetic material into plant cells, e.g. DNA, RNA, stable or transient incorporation, tissue culture methods adapted for transformation by biological means, e.g. cell mediated or natural vector
    • C12N15/8205Agrobacterium mediated transformation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/82Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for plant cells, e.g. plant artificial chromosomes (PACs)
    • C12N15/8241Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology
    • C12N15/8261Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y207/00Transferases transferring phosphorus-containing groups (2.7)
    • C12Y207/11Protein-serine/threonine kinases (2.7.11)
    • C12Y207/11024Mitogen-activated protein kinase (2.7.11.24), i.e. MAPK or MAPK2 or c-Jun N-terminal kinase

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)

Abstract

本发明涉及基因工程及遗传育种领域,具体涉及水稻OsMKK4突变蛋白及其编码基因与应用,所述水稻OsMKK4突变蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示,为野生型OsMKK4的第227位丙氨酸突变为苏氨酸。所述水稻OsMKK4突变蛋白编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。本发明提供的水稻OsMKK4突变蛋白具有提高水稻籽粒长度的功能,转化OsMKK4突变蛋白编码基因的水稻的籽粒长度较野生型显著提高。水稻籽粒增大能够提高水稻的产量和品质,因此,本发明提供的OsMKK4突变蛋白可用于水稻籽粒性状的调控,以提高水稻产量。

Description

水稻OsMKK4突变蛋白及其编码基因与应用
技术领域
本发明涉及基因工程及遗传育种领域,具体地说,涉及水稻OsMKK4突变蛋白及其编码基因与应用。
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。目前,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,GL7基因等。
OsMKK4蛋白属于促分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein-kinase,MAPK)级联途径中的一个蛋白激酶,该级联途径包括三种蛋白激酶:即MAPKK、MAPKK和MAPK。它们以逐级磷酸化的方式放大信号,并将信号向下传递给靶蛋白,参与植物生长发育的多个过程。在前期的研究工作中,我们发现OsMKK4缺失功能会导致水稻的籽粒变小(SMALLGRAIN 1,which encodes a mitogen-activated protein kinase kinase 4,influencesgrain size in rice.Plant J.2014,77(4):547-57.)。然而OsMKK4的功能活性位点及其在调控水稻籽粒性状中的研究和应用仍然没有报道。
目前对水稻突变体的研究大多局限于形态学和生理学特征的描述,从突变体出发,直接鉴定和克隆的功能基因和突变基因还很少。因此,发现水稻粒形性状突变体并对其相关基因进行深入研究,对于最终阐明水稻籽粒发育的调控网络,以期真正从分子水平改良水稻产量及品质具有重要意义。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题,本发明的目的是提供水稻OsMKK4突变蛋白及其编码基因与应用。
为了实现本发明目的,本发明的技术方案如下:
本发明提供水稻OsMKK4突变蛋白,所述OsMKK4突变蛋白具有以下任意一种氨基酸序列:
1)如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列,所述氨基酸序列为野生型OsMKK4蛋白的第227位丙氨酸突变为苏氨酸;
2)如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列经一个或多个氨基酸的替换、插入或缺失得到的具有与所述OsMKK4突变蛋白相同功能的氨基酸序列。
进一步地,本发明提供编码水稻OsMKK4突变蛋白的基因。
具体地,所述基因具有以下任意一种核苷酸序列:
1)如SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列;
2)如SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列经一个或多个核苷酸的替换、插入或缺失得到的编码与所述OsMKK4突变蛋白相同功能蛋白的核苷酸序列;
3)在严格条件下,能够与1)或2)所述的核苷酸序列杂交且编码与所述OsMKK4突变蛋白相同功能蛋白的核苷酸序列。
SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列是如SEQ ID NO.3所示的水稻OsMKK4基因的第679位碱基由G突变为A而得。
更进一步地,本发明还提供了含有所述基因的载体,以及含有所述基因或所述载体的宿主细胞。
在本发明的具体实施方式中,使用的载体为pMDC99,使用的宿主细胞为大肠杆菌细胞和农杆菌细胞。
本领域技术人员应当理解,虽然本发明在具体实施方式中以上述载体和宿主为例进行示例性说明,但并不代表载体和宿主的选择仅限于此。随着科技发展,所述载体和宿主细胞的选择也许会发生变化,或在非转基因目的的应用领域,也同样涉及载体和宿主细胞的利用,但只要含有本发明所述基因或本发明所述的载体,均在本发明的保护范围之内。
本发明通过实验发现,转化OsMKK4突变蛋白的水稻的籽粒长度较野生型相比提高了33%,因此,本发明提供的OsMKK4突变蛋白具有提高水稻籽粒长度的功能。水稻籽粒长度决定了水稻的籽粒大小和粒重,并进一步地影响水稻的产量,鉴于此,本发明还提供了所述水稻OsMKK4突变蛋白、其编码基因及含有所述基因的载体在提高植物籽粒长度、籽粒大小和/或重量、以及植物产量中的应用。
最后,本发明提供了所述水稻OsMKK4突变蛋白在制备转基因植物中的应用。
转基因植物的制备为本领域常规技术手段,本发明不另作限定,利用本发明所述基因进行水稻转基因育种的技术方案均在本发明的保护范围之内。
本发明的有益效果在于:
本发明发现了水稻OsMKK4突变蛋白及其编码基因,并通过试验验证了所述OsMKK4突变蛋白具有提高籽粒大小的功能,转化OsMKK4突变蛋白的水稻的籽粒长度较野生型相比提高了33%,从而可以提高水稻的产量和品质。本发明提供的技术方案为水稻的选育和转基因水稻的制备提供了新的方向,且通过构建转化所述OsMKK4突变蛋白编码基因的转基因水稻,能够有利于水稻的产量的提高。
附图说明
图1为水稻品种中花11(野生型)的籽粒(左侧两个)以及转化OsMKK4突变蛋白编码基因的水稻品种中花11的籽粒(右侧两个),图中标尺为1mm。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的优选实施方式进行详细说明。需要理解的是以下实施例的给出仅是为了起到说明的目的,并不是用于对本发明的范围进行限制。本领域的技术人员在不背离本发明的宗旨和精神的情况下,可以对本发明进行各种修改和替换。
下述实施例中所使用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。实施例中的pMDC99(A gateway cloning vector set for high-throughput functionalanalysis of genes in planta.Plant Physiol.2003,133:462-469),实施例中的水稻品种中花11(朱旭东,陈红旗,罗达,张建军,方红民,闵绍楷。水稻中花11辐射突变体的分离与鉴定。中国水稻科学,2003,17(3):205-210),实施例中根癌农杆菌GV3101(Control offinal seed and organ size by the DA1gene family in Arabidopsis thaliana.GenesDev 2008,22,1331-1336),以及水稻材料large11-1D(发明人通过筛选突变体获得),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水稻突变体的筛选与获得
1、水稻突变体库及M1、M2代种植与性状观察
通过叠氮化钠诱变处理野生型空育131种子,种植后单株收取M1种子,得到M2。每一株M1得到的M2种植24株。田间观察筛选到1个籽粒变大的显性突变体命名为水稻突变体large11-1D。
2、OsMKK4突变体获得
对获得的水稻突变体large11-1D进行重测序,基因克隆及序列比对分析显示,导致水稻突变体large11-1D籽粒变大的目标基因为OsMKK4。,重测序及克隆基因的方法按照已有报道进行(Genome sequencing reveals agronomically important loci in riceusing MutMap.Nat Biotechnol.2012Jan 22;30(2):174-8.doi:10.1038/nbt.2095.)。OsMKK4基因的一个碱基改变导致其编码蛋白的227位的氨基酸从丙氨酸突变为苏氨酸,从而导致水稻籽粒变大。
实施例2水稻OsMKK4突变蛋白OsMKK4A227T编码基因的扩增
液氮研碎水稻中花11和水稻突变体large11-1D的叶片,用植物总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。
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:
SEQ ID NO.4:gOsMKK4-F:CGGGCCCCCCCTCGAGGCGCGCCCACAGTGTGTCTTGGAGCCCGCTGC
SEQ ID NO.5:gOsMKK4-R:ACCATGATTACGAATTCGAGCTCTAC AGCATCACCACATTGATGG
取5μg总RNA,用反转录试剂盒(Invitrogen)进行反转录,分别以水稻中花11和水稻突变体large11-1D反转录得到的cDNA为模板,用引物对gOsMKK4-F和gOsMKK4-R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4600bp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,经测序分析,确定片段分别为OsMKK4野生型基因和OsMKK4突变蛋白OsMKK4A227T编码基因。
实施例3OsMKK4A227T编码基因表达载体的构建
采用无缝克隆试剂盒(TIANGEN)将实施例1中回收的OsMKK4A227T编码基因与pMDC99做无缝克隆连接,将连接产物转化大肠杆菌DH5α感受态细胞,根据载体上的壮观霉素抗性标记筛选阳性克隆,经PCR鉴定和测序分析验证,确认得到含有OsMKK4A227T编码基因的重组质粒,命名为pMDC99-OsMKK4A227T
将pMDC99-OsMKK4A227T导入根癌农杆菌GV3101,得到含有pMDC99-OsMKK4A227T的重组根癌农杆菌菌株,将得到的菌株命名为GV3101-OsMKK4A227T
GV3101-OsMKK4的构建方法同GV3101-OsMKK4A227T
实施例4转基因植株的获得
用GV3101-OsMKK4A227T转化水稻品种中花11,获得转GV3101-OsMKK4A227T的转基因植株。具体操作如下:
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。
2、农杆菌的培养
将GV3101-OsMKK4A227T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100mM,即为共培养转化水稻用的农杆菌悬浮液。
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。
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。
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。
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。分别得到30株T0代转OsMKK4A227T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-D 2.5mg/L+proline500mg/l+glutamine 500mg/l+CH 300mg/l+麦芽糖/蔗糖30g/l+Gelrite 2.6mg/l,pH 5.8。
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-D 2.0mg/L+CH 500mg/l+肌醇2000mg/L+AS100μM+麦芽糖/蔗糖30g/l+Gelrite 2.6mg/l,pH 5.5。(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-D 2.0mg/L+proline500mg/l+glutamine 500mg/l+CH 300mg/l+麦芽糖/蔗糖30g/l+Gelrite 2.6mg/l+cef250mg/l+Hyg 50mg/l,pH 5.8。
分化培养基:N6大量元素+MS-Fe盐+B5微量元素+B5有机+NAA0.1mg/L+KT 4mg/L+proline 500mg/l+glutamine 500mg/l+CH 300mg/l+麦芽糖/蔗糖30g/l+Gelrite 2.6mg/l+cef.250mg/l+Hyg 50mg/l,pH 5.8。
生根培养基:1/2N6大量元素+MS-Fe盐+B5微量元素+蔗糖30g/l+Agar 0.8%,pH5.8。
7、转OsMKK4A227T基因植株的鉴定
分别将步骤6得到的30株T0代转OsMKK4A227T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,用潮霉素引物对HYG-F/HYG-R进行PCR扩增。转基因植株可以扩增出324bp条带。
SEQ ID NO.6:HYG-F:GTCCATCACAGTTTGCCAGT
SEQ ID NO.7:HYG-R:AGATCGTTATGTTTATCGGCACT
OsMKK4野生型基因转基因植株的获得同OsMKK4A227T
实施例5转基因植株的表型鉴定
将实施例中步骤6得到的T0代转基因植株和作为转基因受体的水稻品种中花11在田间自然条件下生长,成熟后收取转基因植株和野生型对照中花11的籽粒,放在体式镜(LEICA S8APO,德国)下观察并拍照(LEICA DFC420,德国)。用Image J1.41软件测量籽粒的长度,利用EXCEL进行统计分析,结果如表1和图1所示。
表1.转OsMKK4A227T基因基因植物的表型统计(**代表与野生型相比有显著差异)
Figure BDA0001637345640000081
结果表明,与野生型对照相比,转OsMKK4A227T基因植株的籽粒长度提高了33%。转化OsMKK4A227T突变体能够显著提高水稻籽粒的长度。
而过表达野生型OsMKK4仅能够稍微增加籽粒的大小,尽管显著性测验为显著。结果如表2所示。
表2.转野生型OsMKK4基因植物的表型统计(**代表与野生型相比有显著差异)
Figure BDA0001637345640000091
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
序列表
<110> 中国科学院遗传与发育生物学研究所
<120> 水稻OsMKK4突变蛋白及其编码基因与应用
<130> KHP181112211.8
<160> 7
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 369
<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 1
Met Arg Pro Gly Gly Pro Pro Ser Leu Arg Ala Gly Leu Gln Gln Gln
1 5 10 15
Gln Gln Gln Gln Pro Gly Thr Pro Gly Arg Ser Arg Arg Arg Pro Asp
20 25 30
Leu Thr Leu Pro Leu Pro Gln Arg Asp Leu Thr Ser Leu Ala Val Pro
35 40 45
Leu Pro Leu Pro Leu Pro Pro Ser Ser Ala Pro Ser Ser Thr Ser Ser
50 55 60
Ser Gly Ser Ser Ser Leu Gly Gly Val Pro Thr Pro Pro Asn Ser Val
65 70 75 80
Gly Ser Ala Pro Pro Ala Pro Pro Pro Leu Ser Glu Leu Glu Arg Val
85 90 95
Arg Arg Ile Gly Ser Gly Ala Gly Gly Thr Val Trp Met Val Arg His
100 105 110
Arg Pro Thr Gly Arg Pro Tyr Ala Leu Lys Val Leu Tyr Gly Asn His
115 120 125
Asp Asp Ala Val Arg Arg Gln Ile Thr Arg Glu Ile Ala Ile Leu Arg
130 135 140
Thr Ala Glu His Pro Ala Val Val Arg Cys His Gly Met Tyr Glu Gln
145 150 155 160
Ala Gly Glu Leu Gln Ile Leu Leu Glu Tyr Met Asp Gly Gly Ser Leu
165 170 175
Glu Gly Arg Arg Ile Ala Ser Glu Ala Phe Leu Ala Asp Val Ala Arg
180 185 190
Gln Val Leu Ser Gly Ile Ala Tyr Leu His Arg Arg His Ile Val His
195 200 205
Arg Asp Ile Lys Pro Ser Asn Leu Leu Ile Asp Ser Gly Arg Arg Val
210 215 220
Lys Ile Thr Asp Phe Gly Val Gly Arg Ile Leu Asn Gln Thr Met Asp
225 230 235 240
Pro Cys Asn Ser Ser Val Gly Thr Ile Ala Tyr Met Ser Pro Glu Arg
245 250 255
Ile Asn Thr Asp Leu Asn Asp Gly Ala Tyr Asp Gly Tyr Ala Gly Asp
260 265 270
Ile Trp Ser Phe Gly Leu Ser Ile Leu Glu Phe Tyr Met Gly Arg Phe
275 280 285
Pro Leu Gly Glu Asn Leu Gly Lys Gln Gly Asp Trp Ala Ala Leu Met
290 295 300
Cys Ala Ile Cys Tyr Ser Asp Ser Pro Ala Pro Pro Pro Asn Ala Ser
305 310 315 320
Pro Glu Phe Lys Ser Phe Ile Ser Cys Cys Leu Gln Lys Asn Pro Ala
325 330 335
Arg Arg Pro Ser Ala Ala Gln Leu Leu Gln His Arg Phe Val Ala Gly
340 345 350
Pro Gln Gln Gln Gln Gln Pro Gln Pro Gln Pro Leu Ala Pro Pro Pro
355 360 365
Ser
<210> 2
<211> 1110
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 2
atgcgaccgg gcgggccgcc gagcttgcgg gcggggctgc agcagcagca gcagcagcag 60
ccggggacgc cggggaggtc gcggcgccgg ccggatctca cgctgccgct gccgcagcgg 120
gacctcacgt cgctcgcggt gccgctgccg ctgccgctgc cgccgtcgtc ggcgccgtcg 180
tcgacgtcgt cgtccgggtc gtcctcgctc ggcggcgtgc ccaccccgcc gaattcggtc 240
ggctccgcgc cgccggcccc gccgccgctg tcggagctgg agcgcgtccg ccgcatcggg 300
agcggcgcgg gcgggacggt gtggatggtg cggcaccgcc ccacggggcg gccgtacgcg 360
ctcaaggtgc tctacgggaa ccacgacgac gccgtgcggc ggcagatcac gcgcgagatc 420
gcgatcctcc gcaccgccga gcacccggcc gtcgtgcggt gccacggcat gtacgagcag 480
gccggcgagc tccagatcct gctcgagtac atggacgggg gatccctcga gggccgccgc 540
atcgcctccg aggccttcct cgccgacgtc gcgcgccagg tgctctccgg gatcgcctac 600
ctccaccgcc gccacatcgt ccaccgcgac atcaagccat ccaacctcct catcgactcc 660
ggccgccgcg tcaagatcac cgacttcggc gtcggccgca tcctcaacca gaccatggac 720
ccctgcaact cctccgtcgg gaccatcgcc tacatgagcc ccgagcgcat caacaccgac 780
ctcaacgacg gcgcctacga cggctacgcc ggcgacatct ggagcttcgg cctgagcatt 840
ctcgagttct acatgggcag gttccccctc ggggagaatc tcggcaagca gggagactgg 900
gccgccctca tgtgcgcgat ttgctactcc gactcgccgg cgccgccgcc caacgcctcg 960
ccggagttca agagcttcat cagctgctgc ctccagaaga acccggcgcg gcggccatcg 1020
gcggcgcagc ttctccaaca tcggttcgtc gccgggccac agcagcagca gcagccgcag 1080
ccgcagcccc tcgcaccgcc tccgtcatga 1110
<210> 3
<211> 1110
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 3
atgcgaccgg gcgggccgcc gagcttgcgg gcggggctgc agcagcagca gcagcagcag 60
ccggggacgc cggggaggtc gcggcgccgg ccggatctca cgctgccgct gccgcagcgg 120
gacctcacgt cgctcgcggt gccgctgccg ctgccgctgc cgccgtcgtc ggcgccgtcg 180
tcgacgtcgt cgtccgggtc gtcctcgctc ggcggcgtgc ccaccccgcc gaattcggtc 240
ggctccgcgc cgccggcccc gccgccgctg tcggagctgg agcgcgtccg ccgcatcggg 300
agcggcgcgg gcgggacggt gtggatggtg cggcaccgcc ccacggggcg gccgtacgcg 360
ctcaaggtgc tctacgggaa ccacgacgac gccgtgcggc ggcagatcac gcgcgagatc 420
gcgatcctcc gcaccgccga gcacccggcc gtcgtgcggt gccacggcat gtacgagcag 480
gccggcgagc tccagatcct gctcgagtac atggacgggg gatccctcga gggccgccgc 540
atcgcctccg aggccttcct cgccgacgtc gcgcgccagg tgctctccgg gatcgcctac 600
ctccaccgcc gccacatcgt ccaccgcgac atcaagccat ccaacctcct catcgactcc 660
ggccgccgcg tcaagatcgc cgacttcggc gtcggccgca tcctcaacca gaccatggac 720
ccctgcaact cctccgtcgg gaccatcgcc tacatgagcc ccgagcgcat caacaccgac 780
ctcaacgacg gcgcctacga cggctacgcc ggcgacatct ggagcttcgg cctgagcatt 840
ctcgagttct acatgggcag gttccccctc ggggagaatc tcggcaagca gggagactgg 900
gccgccctca tgtgcgcgat ttgctactcc gactcgccgg cgccgccgcc caacgcctcg 960
ccggagttca agagcttcat cagctgctgc ctccagaaga acccggcgcg gcggccatcg 1020
gcggcgcagc ttctccaaca tcggttcgtc gccgggccac agcagcagca gcagccgcag 1080
ccgcagcccc tcgcaccgcc tccgtcatga 1110
<210> 4
<211> 48
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 4
cgggcccccc ctcgaggcgc gcccacagtg tgtcttggag cccgctgc 48
<210> 5
<211> 45
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 5
accatgatta cgaattcgag ctctacagca tcaccacatt gatgg 45
<210> 6
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 6
gtccatcaca gtttgccagt 20
<210> 7
<211> 23
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 7
agatcgttat gtttatcggc act 23

Claims (9)

1.水稻OsMKK4突变蛋白,其特征在于,所述OsMKK4突变蛋白的氨基酸序列如SEQ IDNO.1所示,
所述氨基酸序列为野生型OsMKK4蛋白的第227位丙氨酸突变为苏氨酸。
2.编码权利要求1所述OsMKK4突变蛋白的基因。
3.根据权利要求2所述的基因,其特征在于,所述基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。
4.含有权利要求2或3所述基因的载体。
5.根据权利要求4所述的载体,其特征在于,其为pMDC99载体。
6.含有权利要求2或3所述基因或含有权利要求4或5所述载体的宿主细胞。
7.权利要求1所述OsMKK4突变蛋白或权利要求2或3所述基因或权利要求4所述载体在提高水稻籽粒长度中的应用。
8.权利要求1所述OsMKK4突变蛋白或权利要求2或3所述基因或权利要求4所述载体在提高水稻籽粒大小和/或重量中的应用。
9.权利要求1所述OsMKK4突变蛋白或权利要求2或3所述基因或权利要求4所述载体在提高水稻产量中的应用。
CN201810366267.0A 2018-04-23 2018-04-23 水稻OsMKK4突变蛋白及其编码基因与应用 Active CN108300711B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810366267.0A CN108300711B (zh) 2018-04-23 2018-04-23 水稻OsMKK4突变蛋白及其编码基因与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810366267.0A CN108300711B (zh) 2018-04-23 2018-04-23 水稻OsMKK4突变蛋白及其编码基因与应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108300711A CN108300711A (zh) 2018-07-20
CN108300711B true CN108300711B (zh) 2021-06-15

Family

ID=62848538

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810366267.0A Active CN108300711B (zh) 2018-04-23 2018-04-23 水稻OsMKK4突变蛋白及其编码基因与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108300711B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112266922B (zh) * 2020-10-02 2022-12-09 华中农业大学 OsMAPKK4基因在改良水稻抗病性中的应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013045616A1 (en) * 2011-09-29 2013-04-04 Rijk Zwaan Zaadteelt En Zaadhandel B.V. Quartet breeding
CN103667339A (zh) * 2013-11-29 2014-03-26 中国科学院遗传与发育生物学研究所 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

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013045616A1 (en) * 2011-09-29 2013-04-04 Rijk Zwaan Zaadteelt En Zaadhandel B.V. Quartet breeding
CN103667339A (zh) * 2013-11-29 2014-03-26 中国科学院遗传与发育生物学研究所 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

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Activation of a mitogen-activated protein kinase pathway is involved in disease resistance in tobacco";Kwang-Yeol Yang et al.;《PNAS》;20010116;第98卷(第2期);第741-746页 *
"Control of Grain Size and Weight by the OsMKKK10-OsMKK4-OsMAPK6 Signaling Pathway in Rice";Ran Xu et al.;《Molecular Plant》;20180424;第11卷;第860-873页 *
"GRAIN SIZE AND NUMBER1 Negatively Regulates the OsMKKK10-OsMKK4-OsMPK6 Cascade to Coordinate the Trade-off between Grain Number per Panicle and Grain Size in Rice";Tao Guo et al.;《The Plant Cell》;20180327;第30卷;第871-888页 *
"Oryza sativa Japonica Group DNA, chromosome 2, cultivar: Nipponbare, complete sequence,GenBank: AP014958.1,REGION: 33442732..33443841";Kawahara,Y.et al.;《GenBank》;20151010;第1-2页 *
"SMALL GRAIN 1, which encodes a mitogen-activated protein kinase kinase 4, influences grain size in rice";Penggen Duan et al.;《The Plant Journal》;20131209;第77卷;第548页第1栏第2段、第552页图5、第553页第2段 *
Kawahara,Y.et al.."Oryza sativa Japonica Group DNA, chromosome 2, cultivar: Nipponbare, complete sequence,GenBank: AP014958.1,REGION: 33442732..33443841".《GenBank》.2015, *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108300711A (zh) 2018-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107475210B (zh) 一种水稻白叶枯病抗性相关基因OsABA2及其应用
CN113637688B (zh) 水稻稻米直链淀粉含量调控基因OsACF1及其应用
CN111333707A (zh) 一种植物粒型相关蛋白及其编码基因与应用
CN112250741B (zh) 来源于水稻的蛋白质的用途
CN111172179A (zh) 泛素连接酶基因OsNLA2、蛋白及其在水稻选育中的应用
CN108588086B (zh) 水稻mapk6基因突变体及其应用
CN108300711B (zh) 水稻OsMKK4突变蛋白及其编码基因与应用
CN115125219B (zh) OsJMJ718基因及其编码蛋白在调控水稻粒型中的应用
CN114717241B (zh) 一种水稻耐盐相关基因OsMSRFP及其编码蛋白质和应用
CN114958867B (zh) 玉米穗粒重和产量调控基因kwe2、其编码蛋白、功能标记、表达载体及应用
CN112824526A (zh) 一种水稻ACCase突变型蛋白及相应基因
CN112899302B (zh) 油菜α-6微管蛋白基因在提高油菜产量中的应用
CN114921583A (zh) 一种控制小麦株高的QTL及其候选基因TaDHL-7B和应用
CN112513275B (zh) 一种miR396或其编码基因的突变体在调控植物农艺性状的应用
CN111690679B (zh) 一种用于培育黄瓜雄性不育系的重组表达载体及其构建方法和应用
CN110407922B (zh) 水稻耐冷基因qSCT11及其应用
CN110343159B (zh) 一种绿豆开花基因VrELF3的表达载体的应用
CN110468138B (zh) 控制水稻耐冷性的基因tsg2及其应用
CN112342235A (zh) GmDGAT2A在提高大豆油含量并增加亚油酸含量中的应用
CN112608938A (zh) OsAO2基因在控制水稻抗旱性中的应用
CN112080481B (zh) 穗型相关基因OsFRS5及其应用和表型恢复的方法
CN114807166B (zh) 一种鹅掌楸转录因子LcbHLH02399基因及其表达蛋白和应用
CN115044592B (zh) 一种调控玉米株型和瘤黑粉病抗性的基因ZmADT2及其编码蛋白和应用
CN114164291B (zh) 水稻粒长基因gl10等位基因的应用
CN116574701B (zh) 组蛋白去甲基化酶SlJMJ10及其编码基因和在调控番茄果实大小中的应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant