CN109721648A - 一种水稻株型相关蛋白及其编码基因和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水稻株型相关蛋白及其编码基因和应用。本发明公开的水稻株型相关蛋白为如下A1)、A2)或A3)：A1)氨基酸序列是序列1的蛋白质；A2)将序列表中序列1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；A3)在A1)或A2)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质。本发明的植物株型相关蛋白及其编码基因可以调控植物的株高、穗长和穗粒数；将植物株型相关蛋白的编码基因导入植物中可以使植物的株高、穗长和穗粒数均增加；降低或抑制植物株型相关蛋白的表达，可以使植物的株高、穗长和穗粒数均降低。本发明的植物株型相关蛋白及其编码基因可以应用于植物遗传改良。

Description

一种水稻株型相关蛋白及其编码基因和应用

技术领域

本发明涉及生物技术领域中，一种水稻株型相关蛋白及其编码基因和应用。

背景技术

水稻不仅是重要的模式植物，更是作为重要的粮食作物，世界上一半以上的人口以稻米为主食。人口的增长，耕地面积缩减以及全球环境恶化，使得水稻生产面临越来越大的压力。水稻产量主要受三大因素影响，其中包括单位面积有效穗数、每穗粒数和千粒重，而穗型式决定千粒重和每穗粒数的重要农艺性状因此对水稻穗型的研究具有重要的意义。

RNA结合蛋白在基因调控过程中扮演着关键作用，目前除了少数的RNA能以核酶的形式单独发挥功能，大部分的RNA是与蛋白结合形成RNA-蛋白复合物，RNA结合蛋白对于RNA的合成、选择性剪接、修饰、转运和翻译等生命活动的调控都具有关键作用，所以研究RNA和蛋白的相互作用是探索RNA功能的关键。因此RNA结合蛋白在真核生物生命活动调控中起着重要的作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何调控植物株型。

为解决上述技术问题，本发明首先提供了来源于水稻的植物株型相关蛋白或调控所述植物株型相关蛋白活性或含量的物质的下述任一应用；

D1)调控植物株型；

D2)制备调控植物株型产品；

D3)培育矮杆或高杆植物；

D4)制备培育矮杆或高杆植物产品；

D5)培育穗长增加或降低植物；

D6)制备培育穗长增加或降低植物产品；

D7)培育穗粒数增加或降低植物；

D8)制备培育穗粒数增加或降低植物产品；

所述植物株型相关蛋白(其名称为OsSP2)为如下A1)、A2)或A3)：

A1)氨基酸序列是序列1的蛋白质；

A2)将序列表中序列1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；

A3)在A1)或A2)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质。

为了使A1)中的蛋白质便于纯化，可在由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如下表所示的标签。

表：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A2)中的OsSP2蛋白质，为与序列1所示蛋白质的氨基酸序列具有75％或75％以上同一性且具有相同功能的蛋白质。所述具有75％或75％以上同一性为具有75％、具有80％、具有85％、具有90％、具有95％、具有96％、具有97％、具有98％或具有99％的同一性。

上述A2)中的OsSP2蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。

上述A2)中的OsSP2蛋白质的编码基因可通过将序列2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′端连上上表所示的标签的编码序列得到。其中，序列2所示的DNA分子编码序列1所示的OsSP2蛋白质。

本发明还提供了与OsSP2相关的生物材料的下述任一应用；

D1)调控植物株型；

D2)制备调控植物株型产品；

D3)培育矮杆或高杆植物；

D4)制备培育矮杆或高杆植物产品；

D5)培育穗长增加或降低植物；

D6)制备培育穗长增加或降低植物产品；

D7)培育穗粒数增加或降低植物；

D8)制备培育穗粒数增加或降低植物产品；

所述生物材料为下述B1)至B40)中的任一种：

B1)编码OsSP2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；

B4)含有B2)所述表达盒的重组载体；

B5)含有B1)所述核酸分子的重组微生物；

B6)含有B2)所述表达盒的重组微生物；

B7)含有B3)所述重组载体的重组微生物；

B8)含有B4)所述重组载体的重组微生物；

B9)含有B1)所述核酸分子的转基因植物细胞；

B10)含有B2)所述表达盒的转基因植物细胞；

B11)含有B3)所述重组载体的转基因植物细胞；

B12)含有B4)所述重组载体的转基因植物细胞；

B13)含有B1)所述核酸分子的转基因植物组织；

B14)含有B2)所述表达盒的转基因植物组织；

B15)含有B3)所述重组载体的转基因植物组织；

B16)含有B4)所述重组载体的转基因植物组织；

B17)含有B1)所述核酸分子的转基因植物器官；

B18)含有B2)所述表达盒的转基因植物器官；

B19)含有B3)所述重组载体的转基因植物器官；

B20)含有B4)所述重组载体的转基因植物器官；

B21)降低OsSP2表达量的核酸分子；

B22)含有B21)所述核酸分子的表达盒；

B23)含有B21)所述核酸分子的重组载体；

B24)含有B22)所述表达盒的重组载体；

B25)含有B21)所述核酸分子的重组微生物；

B26)含有B22)所述表达盒的重组微生物；

B27)含有B23)所述重组载体的重组微生物；

B28)含有B24)所述重组载体的重组微生物；

B29)含有B21)所述核酸分子的转基因植物细胞；

B30)含有B22)所述表达盒的转基因植物细胞；

B31)含有B23)所述重组载体的转基因植物细胞；

B32)含有B24)所述重组载体的转基因植物细胞；

B33)含有B21)所述核酸分子的转基因植物组织；

B34)含有B22)所述表达盒的转基因植物组织；

B35)含有B23)所述重组载体的转基因植物组织；

B36)含有B24)所述重组载体的转基因植物组织；

B37)含有B21)所述核酸分子的转基因植物器官；

B38)含有B22)所述表达盒的转基因植物器官；

B39)含有B23)所述重组载体的转基因植物器官；

B40)含有B24)所述重组载体的转基因植物器官。

上述应用中，B1)所述核酸分子可为如下b11)或b12)或b13)或b14)或b15)：

b11)编码序列是序列表中序列2的cDNA分子或DNA分子；

b12)序列表中序列2所示的cDNA分子或DNA分子；

b13)序列表中序列3的所示的DNA分子；

b14)与b11)或b12)或b13)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码OsSP2的cDNA分子或DNA分子；

b15)在严格条件下与b11)或b12)或b13)或b14)限定的核苷酸序列杂交，且编码OsSP2的cDNA分子或DNA分子；

B21)所述核酸分子为如下式I所示的DNA片段：

SEQ正向-X-SEQ反向(I)；

所述SEQ正向是序列2的部分片段或其全长；

所述SEQ反向的序列与所述SEQ正向的序列反向互补；

所述X是所述SEQ正向与所述SEQ反向之间的间隔序列，在序列上，所述X与所述SEQ正向及所述SEQ反向均不互补。

上述应用中，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。

上述应用中，所述SEQ正向可为序列2的第1-332位的核苷酸序列。

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OsSP2蛋白质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OsSP2蛋白质的核苷酸序列75％或者更高同一性的核苷酸，只要编码OsSP2蛋白质且具有OsSP2蛋白质功能，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”包括与本发明的序列2或3所示的编码序列1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。

上述应用中，所述严格条件可为如下：50℃，在7％十二烷基硫酸钠(SDS)、0.5MNaPO₄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65℃下杂交,然后用2×SSC,0.1％SDS和1×SSC,0.1％SDS各洗膜一次；也可为：2×SSC，0.1％SDS的溶液中，在68℃下杂交并洗膜2次，每次5min，又于0.5×SSC，0.1％SDS的溶液中，在68℃下杂交并洗膜2次，每次15min；也可为：0.1×SSPE(或0.1×SSC)、0.1％SDS的溶液中，65℃条件下杂交并洗膜。

上述75％或75％以上同一性，可为80％、85％、90％或95％以上的同一性。

上述应用中，B2)所述的含有编码OsSP2蛋白质的核酸分子的表达盒(OsSP2基因表达盒)，是指能够在宿主细胞中表达OsSP2蛋白质的DNA，该DNA不但可包括启动OsSP2基因转录的启动子，还可包括终止OsSP2基因转录的终止子。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：组成型启动子T7lac、花椰菜花叶病毒的组成型启动子CaMV35S、番茄核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶小亚(Smallsubunitofribulose-1,5-bisphospatecarboxylase,rbcs)基因启动子；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)Plant Physiol 120：979-992)；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beta conglycin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：T7终止子、根癌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rbcSE9终止子和胭脂氨酸和章鱼氨酸合酶终止子(参见如：Odell等(1985)，Nature，313:810；Rosenberg等(1987)，Gene,56:125；Guerineau等(1991)，Mol.Gen.Genet,262:141；Proudfoot(1991)，

Cell,64:671；Sanfacon等，GenesDev.，5:141；Mogen等(1990)，PlantCell,2:1261；Munroe等(1990)，Gene，91:151；Ballad等(1989)，NucleicAcidsRes.17:7891；Joshi等(1987)，NucleicAcidRes.,15:9627)。

可用现有的表达载体构建含有所述OsSP2基因表达盒的重组载体。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pET-28a、pCAMBIA2301、pSP72、pROKII、pBin438、pCAMBIA1302、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(如胭脂碱合成酶基因Nos)、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，和赋予对氨甲喋呤抗性的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。从转基因植物的安全性考虑，可不加任何选择性标记基因，直接以逆境筛选转化植株。

上述应用中，所述载体可为质粒、黏粒、噬菌体或病毒载体。所述质粒可为pCAMBIA1305.1载体。

B3)所述重组载体可为pCAMBIA1305.1-OsSP2。所述pCAMBIA1305.1-OsSP2能表达序列表中序列1所示的OsSP2蛋白质，该蛋白质的表达由花椰菜花叶病毒的组成型启动子CaMV35S驱动。所述pCAMBIA1305.1-OsSP2为向pCAMBIA1305.1载体的多克隆位点插入序列表中序列2所示的DNA片段得到的重组载体。

所述pCAMBIA1305.1-OsSP2具体为将EcoRI和NcolI识别序列之间的小片段替换为序列表的序列2所示DNA片段得到的重组载体。

可用现有的RNA干扰载体构建含有降低OsSP2表达量的DNA分子的重组载体，如pCUbi1390-△FAD2载体。

B23)所述重组载体具体可为pCUbi1390-△FAD2-OsSP2。所述pCUbi1390-△FAD2-OsSP2为利用Sac1Ⅰ限制性内切酶在pCUbi1390-△FAD2载体的多克隆位点中正向插入序列表中序列2的第1-332位所示的DNA片段，并利用SnaBⅠ限制性内切酶在pCUbi1390-△FAD2载体的多克隆位点中反向插入序列表中序列2的第1-332位所示的DNA片段得到的重组载体。

上述应用中，所述微生物可为酵母、细菌、藻或真菌。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)(如根癌农杆菌EHA105)，黄杆菌属(Flavobacterium)，产碱菌属(Alcaligenes)，假单胞菌属(Pseudomonas)，芽胞杆菌属(Bacillus)等。

上述应用中，所述植物株型可为植物株高、穗长和/或穗粒数。

所述植物可为M1)或M2)或M3)或M4)：

M1)单子叶植物或双子叶植物；

M2)禾本科植物；

M3)稻属植物；

M4)水稻。

本发明还提供了下述任一方法：

X1)培育株高降低植物的方法，包括降低受体植物中OsSP2的含量，或降低受体植物中OsSP2的活性，或抑制受体植物中OsSP2编码基因的表达，得到与所述受体植物相比株高降低的目的植物；

X2)降低植物株高的方法，包括降低受体植物中OsSP2的含量，或降低受体植物中OsSP2的活性，或抑制受体植物中OsSP2的编码基因的表达，得到与所述受体植物相比株高降低的目的植物，实现植物株高的降低；

X3)培育株高增加植物的方法，包括使受体植物中表达OsSP2，或提高受体植物中OsSP2的含量，或提高受体植物中OsSP2的活性，得到与所述受体植物相比株高增加的目的植物；

X4)增加植物株高的方法，包括使受体植物中表达OsSP2，或提高受体植物中OsSP2的含量，或提高受体植物中OsSP2的活性，得到与所述受体植物相比株高增加的目的植物，实现植物株高的增加；

X5)培育穗长降低植物的方法，包括降低受体植物中OsSP2的含量，或降低受体植物中OsSP2的活性，或抑制受体植物中OsSP2编码基因的表达，得到与所述受体植物相比穗长降低的目的植物；

X6)降低植物穗长的方法，包括降低受体植物中OsSP2的含量，或降低受体植物中OsSP2的活性，或抑制受体植物中OsSP2的编码基因的表达，得到与所述受体植物相比穗长降低的目的植物，实现植物穗长的降低；

X7)培育穗长增加植物的方法，包括使受体植物中表达OsSP2，或提高受体植物中OsSP2的含量，或提高受体植物中OsSP2的活性，得到与所述受体植物相比穗长增加的目的植物；

X8)增加植物穗长的方法，包括使受体植物中表达OsSP2，或提高受体植物中OsSP2的含量，或提高受体植物中OsSP2的活性，得到与所述受体植物相比穗长增加的目的植物，实现植物穗长的增加；

X9)培育穗粒数增加植物的方法，包括使受体植物中表达OsSP2，或提高受体植物中OsSP2的含量，或提高受体植物中OsSP2的活性，得到与所述受体植物相比穗粒数增加的目的植物；

X10)增加植物穗粒数的方法，包括使受体植物中表达OsSP2，或提高受体植物中OsSP2的含量，或提高受体植物中OsSP2的活性，得到与所述受体植物相比穗粒数增加的目的植物，实现植物穗粒数的增加；

X11)培育穗粒数降低植物的方法，包括降低受体植物中OsSP2的含量，或降低受体植物中OsSP2的活性，或抑制受体植物中OsSP2编码基因的表达，得到与所述受体植物相比穗粒数降低的目的植物；

X12)降低植物穗粒数的方法，包括降低受体植物中OsSP2的含量，或降低受体植物中OsSP2的活性，或抑制受体植物中OsSP2的编码基因的表达，得到与所述受体植物相比穗粒数降低的目的植物，实现植物穗粒数的降低。

X1)、X2)、X5)、X6)、X11)和X12)中所述受体植物均含有OsSP2的编码基因。

上述方法中，抑制受体植物中OsSP2的编码基因的表达可通过向所述受体植物中导入B21)所述核酸分子实现；

提高受体植物中OsSP2的含量可通过向所述受体植物中导入B1)所述核酸分子实现。

上述方法中，抑制受体植物中OsSP2的编码基因的表达可通过向所述受体植物中导入B21)所述核酸分子实现。

B21)所述核酸分子可通过将含有B21)所述核酸分子的重组载体导入所述受体植物中实现。

B21)所述核酸分子具体可通过将B23)或B24)所述重组载体导入所述受体植物中实现。

上述方法中，所述OsSP2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，在保持本发明所述OsSP2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)。

所述OsSP2的编码基因可利用含有所述OsSP2的编码基因的重组表达载体导入受体植物。所述重组表达载体具体可为所述pCAMBIA1305.1-OsSP2。

所述重组载体和所述重组载体均可通过使用Ti质粒，植物病毒载体，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，Method forPlant Molecular Biology VIII,Academy Press,New York,pp.411-463；Geiserson andCorey,1998,Plant Molecular Biology(2nd Edition).)。

所述目的植物理解为不仅包含OsSP2蛋白或其编码基因被改变的第一代植物，也包括其子代。对于所述目的植物，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。所述目的植物包括种子、愈伤组织、完整植株和细胞。

上述方法中，所述受体植物可为M1)或M2)或M3)或M4)：

M1)单子叶植物或双子叶植物；

M2)禾本科植物；

M3)稻属植物；

M4)水稻。

本发明还提供了下述Y1)或Y2)的产品：

Y1)B21)所述核酸分子；

Y2)调控植物株型的产品，包括OsSP2或所述生物材料。

上述产品中，所述植物株型可为植物株高、穗长和/或穗粒数。

所述调控植物株型的产品可以以OsSP2或所述生物材料为其活性成分，还可以将OsSP2或所述生物材料与具有相同功能的物质组合在一起作为其活性成分。

上述产品中，所述植物可为M1)或M2)或M3)或M4)：

M1)单子叶植物或双子叶植物；

M2)禾本科植物；

M3)稻属植物；

M4)水稻。

本发明的植物株型相关蛋白及其编码基因可以调控植物的株高、穗长和穗粒数；将植物株型相关蛋白的编码基因导入植物中可以使植物的株高、穗长和穗粒数均增加；降低或抑制植物株型相关蛋白的表达，可以使植物的株高、穗长和穗粒数均降低。本发明的植物株型相关蛋白及其编码基因可以应用于植物遗传改良。

附图说明

图1为pCAMBIA1305.1-OsSP2转化野生型kitaake阳性株系的检测。A：野生型植株与阳性转SP2基因植株；B：野生型植株与阳性转SP2基因植株穗子；C：野生型植株与阳性转SP2基因植株SP2基因相对表达量；D野生型植株与阳性转SP2基因植株株高比较；E野生型植株与阳性转SP2基因植株穗长比较；F野生型植株与阳性转SP2基因植株每穗粒数比较。

图2为pCUbi1390-△FAD2-OsSP2转化野生型kitaake阳性株系检测结果。A：野生型植株与阳性RNAi干扰植株；B：野生型植株与阳性RNAi干扰植株穗子；C：野生型植株与阳性RNAi干扰植株SP2基因相对表达量；D野生型植株与阳性RNAi干扰植株株高比较；E野生型植株与阳性RNAi干扰植株穗长比较；F野生型植株与阳性RNAi干扰植株每穗粒数比较。

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、仪器等，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。下述实施例中，如无特殊说明，序列表中各核苷酸序列的第1位均为相应DNA的5′末端核苷酸，末位均为相应DNA的3′末端核苷酸。

水稻粳稻品种kitaake：记载在文献“吴言,唐宁,张边江.缺氮对不同粳稻品种光合特性的影响[J].湖北农业科学,2014(8):1762-1764.”中；公众可以从中国农业科学院作物科学研究所获得。

实施例1、OsSP2蛋白及其编码基因在调控水稻株型中的应用

本实施例提供了一种来源于粳稻品种kitaake的蛋白质，其名称为OsSP2，在Kitaake中OsSP2的氨基酸序列为序列表中序列1，OsSP2基因的编码序列(即CDS序列)为序列表中序列2，OsSP2基因的基因组序列为序列表中序列3。

一、重组载体的构建

1、OsSP2表达载体的构建

将pCAMBIA1305.1载体(参考文献:He Gao.,MingnaJin.,et al.Days toheading7,a major quantitative locusdetermining photoperiod sensitivity andregionaladaptation in rice.Proc Natl AcadSci USA,2014,111(46):16337-16342)的EcoRI和NcolI识别序列之间的小片段替换为序列表的序列2所示的双链DNA分子，得到重组载体，将得到的序列正确的重组载体记为pCAMBIA1305.1-OsSP2。

pCAMBIA1305.1-OsSP2含有序列表中序列2所示的DNA片段以及花椰菜花叶病毒的组成型启动子CaMV35S，能表达序列表中序列1所示的OsSP2蛋白质，该蛋白质的表达由花椰菜花叶病毒的组成型启动子CaMV35S驱动。

2、RNAi干扰载体的构建

利用Sac1Ⅰ限制性内切酶在pCUbi1390-△FAD2载体(参考文献：Tan,J.,Tan,Z.,etal.A novelchloroplast-localized pentatricopeptide repeat protein involved insplicingaffects chloroplast development and abiotic stress response inrice.Mol.Plant,2014,7:1329–1349.)中正向插入序列表中序列2的第1-332位所示的DNA片段，并利用SnaBⅠ限制性内切酶在pCUbi1390-△FAD2载体中反向插入序列表中序列2的第1-332位所示的DNA片段，得到重组载体，将该重组载体记为RNAi干扰载体pCUbi1390-△FAD2-OsSP2。pCUbi1390-△FAD2-OsSP2中，正向插入的序列2的第1-332位所示DNA片段的上下游均为Sac1Ⅰ识别序列，反向插入的序列2的第1-332位所示DNA片段的上下游均为SnaBⅠ识别序列。

二、转OsSP2基因植物的构建及鉴定

1、将步骤一得到的pCAMBIA1305.1-OsSP2导入农杆菌EHA105菌株(美国英俊公司)，得到重组农杆菌。

2、采用步骤1得到的重组农杆菌转化粳稻品种kitaake(野生型)，具体步骤如下：

(1)取步骤1得到的重组农杆菌菌体，采用N6液体培养基(Sigma公司，C1416)重悬并调整菌液OD_600nm为0.5。

(2)将培养至一个月的粳稻品种kitaake(野生型，WT)成熟胚胚性愈伤组织在步骤(1)得到的菌液中侵染30min，滤纸吸干菌液后将愈伤组织转入含有10g/L琼脂的固体N6培养基(Sigma公司，C1416)中，24℃共培养3天；

(3)将步骤(2)培养后的愈伤组织接种在含有10g/L琼脂，100mg/L潮霉素的固体筛选N6固体培养基上培养16天(第一次筛选)；

(4)将步骤(3)培养后的健康愈伤组织接种在含有10g/L琼脂，100mg/L潮霉素的固体筛选N6培养基上培养15天(第二次筛选)；

(5)将步骤(4)培养后的健康愈伤组织接种在含有10g/L琼脂，100mg/L潮霉素的固体筛选N6培养基上培养15天(第三次筛选)；

(6)将步骤(5)培养后的健康愈伤组织接种在分化培养基(PhytoTechnologyLaboratories公司，M524)上进行分化培养，得到T₀代转OsSP2基因植株。T₀代植株自交，得到T₁代植株。

按照步骤1和2的方法，将pCAMBIA1305.1-OsSP2替换为pCAMBIA1305.1，构建转OsSP2基因空载对照植株。

3、对步骤2得到的T₁代转OsSP2基因植株进行OsSP2基因表达量检测，并利用转OsSP2基因空载对照植株和粳稻品种kitaake作为对照。提取待测植株叶片的总RNA，并反转录为cDNA，以cDNA为模板，进行定量PCR，采用引物5和引物6检测OsSP2基因表达水平，采用物7和引物8检测Ubiquitin基因(内参)表达量。

引物5：5'-AGGCTTTGGCACTGGCTCTGA-3'；

引物6：5'-ACGGCAGCATCGTCCTTGAAAG-3'；

引物7：5'-ACCCTGGCTGACTACAACATC-3'；

引物8：5'-AGTTGACAGCCCTAGGGTG-3'。

结果如图1中C所示。转OsSP2基因植株中SP2基因表达水平显著高于对照的植株即为阳性转SP2基因植株。转OsSP2基因空载对照植株和粳稻品种kitaake中SP2基因表达水平无显著差异。选取三株T₁代阳性转SP2基因植株(OE1、OE2和OE3)进行进一步实验。

三、RNAi干扰植物的获得及鉴定

1、将步骤一得到的RNAi干扰载体pCUbi1390-△FAD2-OsSP2导入农杆菌EHA105菌株(美国英俊公司)，得到重组农杆菌。

2、采用步骤1得到的重组农杆菌转化kitaake(野生型，WT)，得到T₀代RNAi干扰植株，T₀代植株自交，得到T₁代植株。转化具体步骤同步骤二中2。

将pCUbi1390-△FAD2-OsSP2替换为pCUbi1390-△FAD2载体，按照步骤1和2的方法制备RNAi空载对照植株。

3、对步骤2得到的T₁代RNAi干扰植株进行OsSP2基因表达量检测，并利用RNAi空载对照植株和粳稻品种kitaake作为对照。方法同步骤二中3。

结果如图2中C所示。RNAi干扰植株中SP2基因表达水平显著低于对照的植株即为阳性RNAi干扰植株。RNAi空载对照植株和粳稻品种kitaake中SP2基因表达水平无显著差异。选取三株T₁代阳性RNAi干扰植株(R1、R2和R3)进行进一步实验。

四、表型鉴定

待测植株：粳稻品种kitaake(野生型，WT)、T₁代阳性转SP2基因植株(OE1、OE2和OE3)、转OsSP2基因空载对照植株、RNAi空载对照植株和T₁代阳性RNAi干扰植株(R1、R2和R3)。

取待测植株(每个株系20株)，种植收获后统计株高、穗长、每穗粒数。结果如表1、图1和图2所示。结果表明，与野生型相比，阳性转SP2基因植株株高、穗长和每穗粒数均显著增加，阳性RNAi干扰植株株高、穗长和每穗粒数均显著降低。与野生型相比，转OsSP2基因空载对照植株和RNAi空载对照植株的株高、穗长和每穗粒数均无显著变化。

表1、待测植株株型检测结果

<110> 中国农业科学院作物科学研究所

<120> 一种水稻株型相关蛋白及其编码基因和应用

<160> 3

<170> PatentIn version 3.5

<210> 1

<211> 173

<212> PRT

<213> 水稻（Oryza sativa var.kitaake）

<400> 1

Met Asn Arg Lys Pro Gly Asp Trp Asp Cys Arg Ala Cys Gln His Leu

1 5 10 15

Asn Phe Ser Arg Arg Asp Leu Cys Gln Arg Cys Gly Glu Pro Arg Gly

20 25 30

Ala Ala Asp Arg Gly Ser Gly Gly Gly Gly Asp Tyr Ala Asn Phe Gly

35 40 45

Gly Arg Gly Gly Ser Ser Phe Gly Gly Gly Phe Gly Thr Gly Ser Asp

50 55 60

Val Arg Pro Gly Asp Trp Tyr Cys Asn Cys Gly Ala His Asn Phe Ala

65 70 75 80

Ser Arg Ser Ser Cys Phe Lys Cys Ala Ala Phe Lys Asp Asp Ala Ala

85 90 95

Val Asn Ser Gly Gly Ala Gly Ala Phe Asp Gly Gly Asp Met Ser Arg

100 105 110

Ser Arg Gly Tyr Gly Phe Gly Ser Gly Ala Val Arg Ala Ser Arg Pro

115 120 125

Gly Trp Lys Ser Gly Asp Trp Ile Cys Thr Arg Ser Gly Cys Asn Glu

130 135 140

His Asn Phe Ala Ser Arg Met Glu Cys Phe Arg Cys Asn Ala Pro Arg

145 150 155 160

Asp Ser Gly Ser Ala Met Thr Tyr Glu Asn Tyr Leu His

165 170

<210> 2

<211> 522

<212> DNA

<213> 水稻（Oryza sativa var.kitaake）

<400> 2

atgaacagga agccaggaga ctgggactgc agggcgtgcc agcacctcaa cttcagccgc 60

cgggacctat gccagcgctg cggcgagccg cgtggcgccg ctgatcgcgg cagcggtggt 120

ggcggtgact acgccaactt cggcggccgt ggtggttcct ccttcggtgg aggctttggc 180

actggctctg atgtccgccc aggtgactgg tactgcaact gcggcgcgca caacttcgcc 240

agccgctcca gctgcttcaa gtgcgctgct ttcaaggacg atgctgccgt caacagtggc 300

ggcgctggtg cctttgatgg tggggacatg tcgcgctcgc ggggctacgg cttcggcagc 360

ggcgccgtcc gcgccagccg ccctggctgg aagtctggcg actggatttg caccaggtct 420

ggatgcaatg agcacaactt cgccagcagg atggagtgct tcaggtgcaa cgcaccgcgg 480

gactccggta gcgctatgac atacgaaaat tacttgcact ga 522

<210> 3

<211> 7616

<212> DNA

<213> 水稻（Oryza sativa var.kitaake）

<400> 3

gtgggccgag gcgagacgaa cacgagagaa agacgaagaa aaataaaaac ctccaaaaaa 60

aagaaaaaaa agggagaaaa aacgccgcgg gttggattaa agaggtaggt tttgatgctg 120

gcttaaatct caccccgttt cgtgcgattt atttatttat tatctcgtcg tctcgtcttc 180

ctccctcctc cgcctgatcg agatcgcttc tgctccagcc gccgccgccg ccgccgccga 240

agtccgcagg tgcgaggacg ccgacgagtc tccagagagc aggtgcgtgc gcgttctccc 300

tccccttctt cttctcccgc tcggtttgtt tcgttcgttt cgggtgatgc gctttaattt 360

gcatgtttga tcgattcctg ttcgtggaga cgggttggat tgggtgatcg gtgcgggagg 420

aggggggcgg attcacggaa tcgagggtag atttgtgcaa tttttgcggg cgatgatggc 480

gtgtctccct cccctggcta tctcctccgt gtgtcgaatt ttttttcttg cgagcattag 540

caacgtctcg ttcgcgcgcg gtagggtttg tggggggaga ggtccccggc gtcgagattc 600

gtgccgccgt tgatcgttcg acagctgttg catccgattc gatgtgggtg cgcgccgcag 660

gggaggggtg gggcagagct ggtggtggtt ttttgctctt ggagccttgg atgagtgggg 720

gcatgatcct tgttgtagag tatagggact tacagctatg ggtttgtgga ttttttactg 780

gtacatatct tctttagttg caagagaaaa gtgatagcta tgttggctgt gggtttgttg 840

tgtgctctga attttttttt aggcttttgt agtttgtctt atgtgattac ctttgactgt 900

cactcatttt aaacttttct tgtttgtcat actaagtaag gtataagtca tgcttagatg 960

aaagtatgaa accatgtcta gtcatcgatg ttatgtgcta ttaagaaata aataggattt 1020

agcacggtga gcgcgtctgg atatgtgtgc ggggctgtgg ctgccaacgc gcaacgctcg 1080

gttatgatgt gctatcatgc tgtgcactgt tcatgatacg gtccatctgc tgactggggc 1140

tttgatgccc tgaaggacta aacctaaaga ggatttagat ctttttgttc atctccatga 1200

tgcattgcag tgcaccacat cgaatgtata caagaaagct ggtcagccaa actgggtggt 1260

ggctaacttt caccttgtca aggccagatt acgtcatcct gaaactatag tagtgcatgc 1320

aagtgtggtg aatcaataca gcacacatgc catggaatct attgtaccca tggtgtgcgc 1380

aactgcgcat ccaacttata acaatatata attaaaggtt tgtgtactgt agtgttgctc 1440

tgttttgggt agatgccttc atcctagccc atacgtgtgc cttcccattg ctatgtgggt 1500

aatggcgcaa gacacttagt taaaccagat ctatgctcgt gcaattgttc tcagtgagga 1560

attagtgcat gaacgactag gaaacagatg tgctctgcag tctgtctttg gaatctacag 1620

gccaagatac tccatgcaag atttcaagtg caactaatca ttcaatttct aggaataaga 1680

gcatacttta agtcttaaac caatgtttgc aaaagtgagg acagcgtatg attgtttatg 1740

actgtttgac tattctgtga gctccaatga ggtccgggta ggtgccgcat ggcatgaatt 1800

tttgttgttt atatcaagtt caactggtgt tcatatatat cgttcatata tccatgacac 1860

gctttcctca cccacatagg ggactagtgc tttacattgt ggaatctgta tccctgtgat 1920

cacaagcaat ttaatttttt agtgaaatca gaagcagttt aatacctcaa gtttatataa 1980

atggtgattt gatcccacaa ttgactatct accaagattt aaaatcatat tctgctacat 2040

atagtcgaac gctaacatgg atttttagtt tgcactttgt agtttattaa tgtataccta 2100

gtaatttccc atgtagaact caggtactta gaagcttagt catgttttag ccgcaccagt 2160

caaacagata cttttgacag tgggactatt gctgaagatt tttggtgttc tatcagtagt 2220

actcatactg gttttagtac gcttattaac acaaaagcta aaaggcttga gctgttcttc 2280

ttggttgtgc aaaagcagag aatcaaagca tgttaggtta tcaagtgatc gcttcctttg 2340

gagtttggtc atggtcatgc atggaagcac ttccctagga gagaatccaa gctagctttt 2400

ggcccctcag tttttttccc aaggactcca tgatttgtat ttgcttctgc tttcacttca 2460

cccaagagaa tggaatggaa gagaaggcat atcatcctat ggttttgaaa cctacatatc 2520

ccctcctggc atctactatc agtctaccac cagtgctagt gctagcaaat atagtacagt 2580

gacataatag aaaaaataga tagatgaaaa gcaaaagtaa atccactgat gtaaagcctc 2640

aacctcaagg atgagcacaa gtaaaggggc aaggaaacaa cagaagagat gcaaaacaca 2700

accggaaata aaaggaggtg aaaaagaatt ctaaagagga tggtcactgg cacccttgaa 2760

gactactgcc tcttgatttc tctatcttta ttgaaattca tgcattatta tcagttatgc 2820

atcaggccat ctctatttgc tttctgccat catgttcatc ttgggttgtg aaatgaaggt 2880

taatttaaga tgatgggatc tttctctgtt ttcggaaatt ccttctcaat gtttcctctt 2940

ataaaaaagg ataaagccaa ttgctcacca cttacagctc agcaatccat tatgtctgtc 3000

ttgatttcaa gtggttcctt ttctttcact tacccctgtc agcagtatta actccctgtc 3060

agtatgcttt gggtttgcat tagacaaaat tgcacaactc tattatggat atgactagag 3120

ggctagaggc tactattttt agttaatatg aacaaagttg tgtttccgta gcaccttatt 3180

gttgataaga gagggaacac aaggggccca aagaggtgct tgaatttctg aaaggttccg 3240

aggatgtcct tccaaacaaa taagctcagg caatgactga gcaaaagtgc atcaagtaac 3300

tgatagttat caaactttta tttgttactc ttgtcaacat aagaactata ttaattaatc 3360

ccaatctcag aataaatctt attcactgtg agatattctc tctgaagaaa aaagagtttc 3420

gttcggtaga tttaacttta gttgagatga tacttctttc atggttttaa actagtgtaa 3480

gttttgcttt gtaacttgca catcatgtca tttccatgta gatgttcacc ttgtaggtat 3540

gttgacaaaa gttttatgcc cctttctatc cttgcatctc gaatattcac atggtctaca 3600

agatcatgga tcaattcatg cttgttcctt cctatccaaa attttagcca gtctatttgt 3660

aatctataaa aaagtcacac ttcatttgag ctctgcttga tatctatttt ttttggtcta 3720

tactgattta tttctgccat cttaattagt gacaaaaaat gctttagccg gttaattatg 3780

cttacaccag agtcatggga tttttcctag tttagataaa ctgttctatg ttacactaac 3840

ggatggttga tttgctattt tggcggataa ttcaccggac atagttttag gcttgagccg 3900

atgtgaccgt ttgttggaat ggatgccatg gaatttcctc aattattgct agtgaaagaa 3960

ggcaaagtta gcatcgaata taagggatga gaatagcttt ttatagttgc aagaatggat 4020

agttatatag caatagatat agcataagtt cagaatgata accaccattc ttgtcacctc 4080

atagacttgc tcttttgaga cctcacagat taactcattt aggtctatat ccattttctc 4140

gtagaatcaa taataagtgc tgcttttaca ctctgcttct cttcttttca taagtttggt 4200

gtaatgcttg aaatagttgt gcaaatgcag tattctggtt ccatcacacg tgtgtggata 4260

gctctggagc accggtagca caattgcaca attcagtgtg atacgctgca ttattaggca 4320

taactaatta gattttgcac tcttttagaa tagatatggt ttgccttgcc attttggaat 4380

ctgctaaaga agagggtgat gtgttggccc ttggaaaatt ggaatgtcag gaattctgtc 4440

tcacaacagt taacacagca ggcctcaact gcatgtctaa ccaaatatgt acctattctt 4500

gatgtgaaac tatacattcg ctgtccataa agttcctgat atgtcagtct cgggtgaaca 4560

cagattaaat atcatgtggt cctgactcgt ctcagttatc ctcatttgat tggaacattt 4620

gaactagata caatcaaatc aaaaccctca ggatcaccct tttattctct gagacttaat 4680

ctgaaactat ttgtatctct cttatcaaaa gcagaaaaag gtcagtcaat actcaaatta 4740

gaatctttgc catttttaga catgaaacac ttcttgattc agccatgctt gtccaaaatt 4800

aaatatcgac ctaagcacaa taattcagga cctaatttcg agtcttttct ttttcctctt 4860

gaaaccatga tgtgtcagtt tcaagaatat tggttatcac tagctccaac actgtgaatc 4920

agtcttttac ttgacctgaa gatgtacaat ccttttcatg tggaaatttg ggaaatgtca 4980

aacgcaccag tcttgcaaaa ctgttttctc atgagaccaa taacttttga ctcaagctgt 5040

acttaaagaa caaaaggaga tatctaattg agtgtagatt tatttctaaa aatttccagt 5100

ctgatctaaa gtcccctctt attgttggtc cataatgctc cctgaaaaca gaaatagtgg 5160

ataatacttg tactaaccat tagctccatt tttctgaaat gattttctgt tcttcctctg 5220

acattccata ttagctttgg tggctttggt tctatatgta ttttgctaaa aatattctgg 5280

tcgaataacc actgttacat aactaattgc atcttaattt cctaagcaca agaatattgc 5340

gcactagtgc catccctcca ccccatgtct caaaagatgt tgccaaggca ggcagagatg 5400

cagggtaaag gaagcattca aactccccat atttcttttg ccctttaatg gctttctctt 5460

cttttcttta actcccctct tctttctagt tttacgtgat tctcttgttc ttcgcgggcc 5520

aaagtgcacc aaagaaccaa aggcacaaag ataacccgcc cctcggtttc agcaacccct 5580

gccaccgcac tataaatacc cctgcacatt agcacctcgc tgcatcaccc tttcacctca 5640

cagcattttc caccttagag ctcaccaaca cagcagctga tacttgttta ggtaactgag 5700

cttcctgtta gtgtttgttc atttgttttg tatgcatgta agcatgttgg ttgtggtttt 5760

cctatttctt gaatgcaaaa ggttttgcaa agagagaaca gctgggttat cttataagtc 5820

aagtgtgctt ctgggcttca gtttgatcat tttttcttcg cccttgctct gatccaataa 5880

tctttaatga gtggtacatt gttgatgtgc agggtaagac aagatgaaca ggaagccagg 5940

agactgggac tgcagggcgt gccagcacct caacttcagc cgccgggacc tatgccagcg 6000

ctgcggcgag ccgcgtggcg ccgctgatcg cggcagcggt ggtggcggtg actacgccaa 6060

cttcggcggc cgtggtggtt cctccttcgg tggaggcttt ggcactggct ctgatgtccg 6120

cccaggtgac tggtactgca actgcggcgc gcacaacttc gccagccgct ccagctgctt 6180

caagtgcgct gctttcaagg acgatgctgc cgtcaacagt ggcggcgctg gtgcctttga 6240

tggtggggac atgtcgcgct cgcggggcta cggcttcggc agcggcgccg tccgcgccag 6300

ccgccctggc tggaagtctg gcgactggat ttgcaccagg tgcgtgtcat cactagttag 6360

gctatccttt tcttttggtt ttaatatctg tttgctttag caaatcaact attcatagcc 6420

aatatatgat ttttcccagc ccttattatg gtataagaca gtacatggca tggataattt 6480

acatggttaa tttagtggta gttacggact tttgaaagct tgtaatattt ctccgtacca 6540

tttttgcata ttaggggggg ggggtcctgt ttcttcagaa gagacaggag gatcaactaa 6600

ttatgctgcc tgtcttcatt caatcattca tgagaaagct agtggttctg ttatgctgca 6660

cgagaatatt agtagcttat gtatagtacc gtagttgtaa ctagaggtat tcatccatgg 6720

ttttctcaat ctgtggaaaa ccggaagtag ttgagatgac actatattta tcgtagcatg 6780

cggcaaattg atcagtatgg cctatttttg aacagtttca ttcaaaatct gaatgaacgg 6840

ccctaggcct cgagtatcac tgatgatgtg gtcgctttaa atattatact gataagcgaa 6900

gtgtctatgt cacattttta gctccctggc aactgtagca gcatagcatg ttccatacat 6960

ctccaatgct ggatttgcat aacttcgcaa tatatgtgtc taataatgaa ctctgctttc 7020

tgttaactct tgtattttct atgtttgatc acaggtctgg atgcaatgag cacaacttcg 7080

ccagcaggat ggagtgcttc aggtgcaacg caccgcggga ctccggtagc gctatgacat 7140

acgaaaatta cttgtaaatt atcgtgaatc tccccttgtc tcctgcctca tgtcatgatc 7200

tgatctcgtg cgtgttatgc atttgcaggc actgaggtgt aatttgccgt acgtgtccga 7260

tcgatctgga tccgatgagg cttgcagcag tgacgacgag cagcagaagc agcgttaaga 7320

gttgtgatgt ctacataaga agaagaagaa agtagaatgc aaaagaaatc tccccatggt 7380

tttactagtt ttgtttcttc ccgttttaga tttggttctg attcccattt gggaggaccc 7440

gtcgacccct gattatctat gttttacccg ttttatttcc tgtttctttc ggcatgtttg 7500

ctcttcgatc gagtcgtgta acccgaaacg cttgcgcttg agaagtatta ttattattaa 7560

ctagtatgtt gcttcttaat taattgccct gctcgatcgt gttcacttca ttatcc 7616

Claims (10)

1.植物株型相关蛋白或调控所述植物株型相关蛋白活性或含量的物质的下述任一应用；

D1)调控植物株型；

D2)制备调控植物株型产品；

D3)培育矮杆或高杆植物；

D4)制备培育矮杆或高杆植物产品；

D5)培育穗长增加或降低植物；

D6)制备培育穗长增加或降低植物产品；

D7)培育穗粒数增加或降低植物；

D8)制备培育穗粒数增加或降低植物产品；

所述植物株型相关蛋白为如下A1)、A2)或A3)：

A1)氨基酸序列是序列1的蛋白质；

A2)将序列表中序列1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；

A3)在A1)或A2)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质。

2.与权利要求1中所述植物株型相关蛋白相关的生物材料的下述任一应用；

D1)调控植物株型；

D2)制备调控植物株型产品；

D3)培育矮杆或高杆植物；

D4)制备培育矮杆或高杆植物产品；

D5)培育穗长增加或降低植物；

D6)制备培育穗长增加或降低植物产品；

D7)培育穗粒数增加或降低植物；

D8)制备培育穗粒数增加或降低植物产品；

所述生物材料为下述B1)至B40)中的任一种：

B1)编码权利要求1中所述植物株型相关蛋白的核酸分子；

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；

B4)含有B2)所述表达盒的重组载体；

B5)含有B1)所述核酸分子的重组微生物；

B6)含有B2)所述表达盒的重组微生物；

B7)含有B3)所述重组载体的重组微生物；

B8)含有B4)所述重组载体的重组微生物；

B9)含有B1)所述核酸分子的转基因植物细胞；

B10)含有B2)所述表达盒的转基因植物细胞；

B11)含有B3)所述重组载体的转基因植物细胞；

B12)含有B4)所述重组载体的转基因植物细胞；

B13)含有B1)所述核酸分子的转基因植物组织；

B14)含有B2)所述表达盒的转基因植物组织；

B15)含有B3)所述重组载体的转基因植物组织；

B16)含有B4)所述重组载体的转基因植物组织；

B17)含有B1)所述核酸分子的转基因植物器官；

B18)含有B2)所述表达盒的转基因植物器官；

B19)含有B3)所述重组载体的转基因植物器官；

B20)含有B4)所述重组载体的转基因植物器官；

B21)降低权利要求1中所述植物株型相关蛋白表达量的核酸分子；

B22)含有B21)所述核酸分子的表达盒；

B23)含有B21)所述核酸分子的重组载体；

B24)含有B22)所述表达盒的重组载体；

B25)含有B21)所述核酸分子的重组微生物；

B26)含有B22)所述表达盒的重组微生物；

B27)含有B23)所述重组载体的重组微生物；

B28)含有B24)所述重组载体的重组微生物；

B29)含有B21)所述核酸分子的转基因植物细胞；

B30)含有B22)所述表达盒的转基因植物细胞；

B31)含有B23)所述重组载体的转基因植物细胞；

B32)含有B24)所述重组载体的转基因植物细胞；

B33)含有B21)所述核酸分子的转基因植物组织；

B34)含有B22)所述表达盒的转基因植物组织；

B35)含有B23)所述重组载体的转基因植物组织；

B36)含有B24)所述重组载体的转基因植物组织；

B37)含有B21)所述核酸分子的转基因植物器官；

B38)含有B22)所述表达盒的转基因植物器官；

B39)含有B23)所述重组载体的转基因植物器官；

B40)含有B24)所述重组载体的转基因植物器官。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：B1)所述核酸分子为如下b11)或b12)或b13)或b14)或b15)：

b11)编码序列是序列表中序列2的cDNA分子或DNA分子；

b12)序列表中序列2所示的cDNA分子或DNA分子；

b13)序列表中序列3的所示的DNA分子；

b14)与b11)或b12)或b13)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中所述植物株型相关蛋白的cDNA分子或DNA分子；

b15)在严格条件下与b11)或b12)或b13)或b14)限定的核苷酸序列杂交，且编码权利要求1中所述植物株型相关蛋白的cDNA分子或DNA分子；

B21)所述核酸分子为如下式I所示的DNA片段：

SEQ正向-X-SEQ反向(I)；

所述SEQ正向是序列2的部分片段或其全长；

所述SEQ反向的序列与所述SEQ正向的序列反向互补；

所述X是所述SEQ正向与所述SEQ反向之间的间隔序列，在序列上，所述X与所述SEQ正向及所述SEQ反向均不互补。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述SEQ正向为序列2的第1-332位的核苷酸序列。

5.根据权利要求1-4中任一所述的应用，其特征在于：所述植物株型为植物株高、穗长和/或穗粒数；

和/或，所述植物为M1)或M2)或M3)或M4)：

M1)单子叶植物或双子叶植物；

M2)禾本科植物；

M3)稻属植物；

M4)水稻。

6.下述任一方法：

X1)培育株高降低植物的方法，包括降低受体植物中权利要求1中所述植物株型相关蛋白的含量，或降低受体植物中权利要求1中所述植物株型相关蛋白的活性，或抑制受体植物中权利要求1中所述植物株型相关蛋白编码基因的表达，得到与所述受体植物相比株高降低的目的植物；

X2)降低植物株高的方法，包括降低受体植物中权利要求1中所述植物株型相关蛋白的含量，或降低受体植物中权利要求1中所述植物株型相关蛋白的活性，或抑制受体植物中权利要求1中所述植物株型相关蛋白的编码基因的表达，得到与所述受体植物相比株高降低的目的植物，实现植物株高的降低；

X3)培育株高增加植物的方法，包括使受体植物中表达权利要求1中所述植物株型相关蛋白，或提高受体植物中权利要求1中所述植物株型相关蛋白的含量，或提高受体植物中权利要求1中所述植物株型相关蛋白的活性，得到与所述受体植物相比株高增加的目的植物；

X4)增加植物株高的方法，包括使受体植物中表达权利要求1中所述植物株型相关蛋白，或提高受体植物中权利要求1中所述植物株型相关蛋白的含量，或提高受体植物中权利要求1中所述植物株型相关蛋白的活性，得到与所述受体植物相比株高增加的目的植物，实现植物株高的增加；

X5)培育穗长降低植物的方法，包括降低受体植物中权利要求1中所述植物株型相关蛋白的含量，或降低受体植物中权利要求1中所述植物株型相关蛋白的活性，或抑制受体植物中权利要求1中所述植物株型相关蛋白编码基因的表达，得到与所述受体植物相比穗长降低的目的植物；

X6)降低植物穗长的方法，包括降低受体植物中权利要求1中所述植物株型相关蛋白的含量，或降低受体植物中权利要求1中所述植物株型相关蛋白的活性，或抑制受体植物中权利要求1中所述植物株型相关蛋白的编码基因的表达，得到与所述受体植物相比穗长降低的目的植物，实现植物穗长的降低；

X7)培育穗长增加植物的方法，包括使受体植物中表达权利要求1中所述植物株型相关蛋白，或提高受体植物中权利要求1中所述植物株型相关蛋白的含量，或提高受体植物中权利要求1中所述植物株型相关蛋白的活性，得到与所述受体植物相比穗长增加的目的植物；

X8)增加植物穗长的方法，包括使受体植物中表达权利要求1中所述植物株型相关蛋白，或提高受体植物中权利要求1中所述植物株型相关蛋白的含量，或提高受体植物中权利要求1中所述植物株型相关蛋白的活性，得到与所述受体植物相比穗长增加的目的植物，实现植物穗长的增加；

X9)培育穗粒数增加植物的方法，包括使受体植物中表达权利要求1中所述植物株型相关蛋白，或提高受体植物中权利要求1中所述植物株型相关蛋白的含量，或提高受体植物中权利要求1中所述植物株型相关蛋白的活性，得到与所述受体植物相比穗粒数增加的目的植物；

X10)增加植物穗粒数的方法，包括使受体植物中表达权利要求1中所述植物株型相关蛋白，或提高受体植物中权利要求1中所述植物株型相关蛋白的含量，或提高受体植物中权利要求1中所述植物株型相关蛋白的活性，得到与所述受体植物相比穗粒数增加的目的植物，实现植物穗粒数的增加；

X11)培育穗粒数降低植物的方法，包括降低受体植物中权利要求1中所述植物株型相关蛋白的含量，或降低受体植物中权利要求1中所述植物株型相关蛋白的活性，或抑制受体植物中权利要求1中所述植物株型相关蛋白编码基因的表达，得到与所述受体植物相比穗粒数降低的目的植物；

X12)降低植物穗粒数的方法，包括降低受体植物中权利要求1中所述植物株型相关蛋白的含量，或降低受体植物中权利要求1中所述植物株型相关蛋白的活性，或抑制受体植物中权利要求1中所述植物株型相关蛋白的编码基因的表达，得到与所述受体植物相比穗粒数降低的目的植物，实现植物穗粒数的降低。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：抑制受体植物中权利要求1中所述植物株型相关蛋白的编码基因的表达通过向所述受体植物中导入权利要求2或3中B21)所述核酸分子实现；

提高受体植物中权利要求1中所述植物株型相关蛋白的含量通过向所述受体植物中导入权利要求2或3中B1)所述核酸分子实现。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于：所述受体植物为M1)或M2)或M3)或M4)：

M1)单子叶植物或双子叶植物；

M2)禾本科植物；

M3)稻属植物；

M4)水稻。

9.下述Y1)或Y2)的产品：

Y1)权利要求2-4中任一B21)所述核酸分子；

Y2)调控植物株型的产品，包括权利要求1中所述植物株型相关蛋白或权利要求2或3中所述生物材料。

10.根据权利要求9所述产品，其特征在于：所述植物株型为植物株高、穗长和/或穗粒数。