CN110499327B - GmWRI1b蛋白及其编码基因在改良大豆产量相关的株型性状中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了GmWRI1b蛋白及其编码基因在改良大豆产量相关的株型性状中的应用。株型是决定大豆高产的一个最重要性状，增加分枝，增加主茎与分枝结节数，花序数会相应增加，继而增加单株荚数和单株粒数，最后达成大豆产量增加。在大豆中过表达GmWRI1b基因可以显著增加大豆分枝数，结节数，从而增加结荚数和粒数进而增加大豆产量，且增产效果显著。因此，在大豆中过表达GmWRI1b基因获得的株型是一种大豆增产的理想株型，具有重要的生产和理论研究意义。

Description

GmWRI1b蛋白及其编码基因在改良大豆产量相关的株型性状 中的应用

技术领域

本发明涉及GmWRI1b蛋白及其编码基因在改良大豆产量相关株型，提高大豆产量中的应用。

背景技术

大豆是一种重要的粮食作物和油料作物之一，全球大豆油消耗量占植物油消耗量的47％，占世界用油的35％。大豆油是人类与动物营养以及食品加工业植物食用油的重要来源。中国、美国、阿根廷和巴西是大豆油的主要生产国，其中中国的大豆油产量居世界第一。但中国同时也是大豆油的主要消费国家，2017年，中国大豆油的消费量为1600万吨，占全球大豆油总消费量的29.82％，虽然中国大豆油产出保持了增长态势，但是大豆油需求也增长旺盛。2017年我国累计进口豆油65.4万吨，较2016年同期的56万吨增加9.3万吨，增幅为16.62％(http://www.chinagrain.cn/)。作为大豆油主要生产国和消费国的背后，是我国大豆的自主供给完全不能满足消费需求的现状，需要寻找高产基因。株型是决定大豆高产的一个最重要因素，例如增加分枝，增加主茎与分枝结节数，花序数会相应增加，继而增加单株荚数和单株粒数，最后达成大豆产量增加。因而寻找到可以改良大豆株型，增加大豆产量的基因有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供GmWRI1b蛋白及其编码基因在改良植物产量相关株型性状中的应用。

其中，所述相关生物材料为能够表达所述GmWRI1b蛋白的核酸分子或含有所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系。

所述表达盒是指能够在宿主细胞中表达GmWRI1b的DNA，该DNA不但可包括启动GmWRI1b基因转录的启动子，还可包括终止GmWRI1b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：花椰菜花叶病毒的组成型启动子35S；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)PlantPhysiol 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(均可用茉莉酮酸曱酯诱导)；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：农杆菌胭脂碱合成酶终止子(NOS终止子)、花椰菜花叶病毒CaMV 35S终止子、tml终止子、豌豆rbcS E9终止子和胭脂氨酸和章鱼氨酸合酶终止子(参见，例如：Odell等人(I⁹⁸⁵)Nature 313:810；Rosenberg等人(1987)Gene,56:125；Guerineau等人(1991)Mol.Gen.Genet,262:141；Proudfoot(1991)Cell,64:671；Sanfacon等人Genes Dev.,5:141；Mogen等人(1990)Plant Cell,2:1261；Munroe等人(1990)Gene,91:151；Ballad等人(1989)NucleicAcids Res.17:7891；Joshi等人(1987)NucleicAcidRes.,15:9627)。

构建含有GmWRI1b基因表达盒的重组表达载体。所利用的植物表达载体可为Gateway系统载体或双元农杆菌载体等，如pGWB411、pGWB412、pGWB405、pBin438、pCAMBIA1302、pCAMBIA2301、pCAMBIA1301、pCAMBIA1300、pBI121、pCAMBIA1391-Xa或pCAMBIA1391-Xb。使用GmWRI1b构建重组表达载体时，在其转录起始核苷酸前可加上任何一种增强型、组成型、组织特异型或诱导型启动子，如花椰菜花叶病毒(CAMV)35S启动子、泛生素基因Ubiqutin启动子(pUbi)等，它们可单独使用或与其它的植物启动子结合使用；此外，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)、具有抗性的抗生素标记物(庆大霉素标记物、卡那霉素标记物等)或是抗化学试剂标记基因(如抗除莠剂基因)等。

所述植物产量相关株型性状包括主茎分枝数、主茎结节数、单株果荚数、单株籽粒数和单株籽粒重。

所述GmWRI1b蛋白或其编码基因在所述植物中的活性和/或表达量越高，植物主茎分枝数越高；

所述GmWRI1b蛋白或其编码基因在所述植物中的活性和/或表达量越高，植物主茎结节数越高；

所述GmWRI1b蛋白或其编码基因在所述植物中的活性和/或表达量越高，植物单株果荚数越高；

所述GmWRI1b蛋白或其编码基因在所述植物中的活性和/或表达量越高，植物单株籽粒数越高；

所述GmWRI1b蛋白或其编码基因在所述植物中的活性和/或表达量越高，植物单株籽粒重越高。

上述植物产量相关株型性状得到改良后，植物产量提高。

第二方面，本发明要求保护GmWRI1b蛋白或其相关生物材料在植物育种中的应用。其中，所述相关生物材料为能够表达所述GmWRI1b蛋白的核酸分子或含有所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系。

所述植物育种的目的是为了选育主茎分枝数高和/或主茎结节数高和/或单株果荚数高和/或单株籽粒数高和/或单株籽粒重高的植物。

第三方面，本发明要求保护一种改良植物产量相关株型性状的方法，包括使受体植物中GmWRI1b蛋白的表达量和/或活性提高的步骤。

所述植物产量相关株型性状包括主茎分枝数、主茎结节数、单株果荚数、单株籽粒数和单株籽粒重。

第四方面，本发明要求保护一种培育转基因植物的方法，包括如下步骤：向受体植物中导入能够表达GmWRI1b蛋白的核酸分子，得到所述GmWRI1b蛋白表达量提高的转基因植物；所述转基因植物与所述受体植物相比主茎分枝数和/或主茎结节数和/或单株果荚数和/或单株籽粒数和/或单株籽粒重提高。

在上述方法中，所述“向受体植物中导入能够表达GmWRI1b蛋白的核酸分子”可通过向所述受体植物中导入含有所述GmWRI1b蛋白的编码基因的重组表达载体实现。

在本发明中，所述重组载体为将所述GmWRI1b蛋白的编码基因利用Gateway系统重组到pB2GW7.0载体上后得到的重组质粒。

在上述方法中，将所述重组表达载体导入所述受体植物，具体可为：通过使用Ti质粒、Ri质粒、植物病毒载体、直接DNA转化、显微注射、电导、农杆菌介导等常规生物学方法转化植物细胞或组织，并将转化的植物组织培育成植株。

在上述各方面中，所述GmWRI1b蛋白可为如下任一所示蛋白质：

(A1)氨基酸序列为SEQ ID No.1的蛋白质；

(A2)将SEQ ID No.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)与(A1)-(A2)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同一性且具有相同功能的蛋白质；

(A4)在(A1)-(A3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接蛋白标签后得到的融合蛋白。

上述蛋白质中，所述蛋白标签(protein-tag)是指利用DNA体外重组技术，与目的蛋白一起融合表达的一种多肽或者蛋白，以便于目的蛋白的表达、检测、示踪和/或纯化。所述蛋白标签可为Flag标签、His标签、MBP标签、HA标签、myc标签、GST标签和/或SUMO标签等。

上述蛋白质中，同一性是指氨基酸序列的同一性。可使用国际互联网上的同源性检索站点测定氨基酸序列的同一性，如NCBI主页网站的BLAST网页。例如，可在高级BLAST2.1中，通过使用blastp作为程序，将Expect值设置为10，将所有Filter设置为OFF，使用BLOSUM62作为Matrix，将Gap existence cost，Per residue gap cost和Lambda ratio分别设置为11，1和0.85(缺省值)并进行检索一对氨基酸序列的同一性进行计算，然后即可获得同一性的值(％)。

在上述各方面中，所述“能够表达GmWRI1b蛋白的核酸分子”为所述GmWRI1b蛋白的编码基因。

进一步地，所述GmWRI1b蛋白的编码基因可是如下任一所述的DNA分子：

(B1)SEQ ID No.2所示的DNA分子；

(B2)在严格条件下与(B1)限定的DNA分子杂交且编码所述GmWRI1b蛋白的DNA分子；

(B3)与(B1)或(B2)限定的DNA序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同一性且编码所述GmWRI1b蛋白的DNA分子。

上述基因中，所述严格条件可为如下：50℃，在7％十二烷基硫酸钠(SDS)、0.5MNa₃PO₄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 Na₃PO₄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 Na₃PO₄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 Na₃PO₄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 Na₃PO₄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。

在上述各方面中，所述植物可为双子叶植物或单子叶植物。

进一步地，所述双子叶植物可为豆科植物；

更进一步地，所述豆科植物可为大豆。

株型是决定大豆高产的一个最重要性状，增加分枝，增加主茎与分枝结节数，花序数会相应增加，继而增加单株荚数和单株粒数，最后达成大豆产量增加。在大豆中过表达GmWRI1b基因可以显著增加大豆分枝数，结节数，从而增加结荚数和粒数进而增加大豆产量，且增产效果显著。因此，在大豆中过表达GmWRI1b基因获得的株型是一种大豆增产的理想株型，具有重要的生产和理论研究意义。

附图说明

图1为转基因T3代株系Line6中GmWRI1b基因在转录水平的表达量。

图2为转基因T3代株系Line6主茎分枝数统计结果。

图3为转基因T3代株系Line6主茎结节数统计结果。

图4为转基因T3代株系Line6单株果荚数统计结果。

图5为转基因T3代株系Line6单株籽粒数统计结果。

图6为转基因T3代株系Line6单株籽粒重统计结果。

图7为转基因T3代株系Line6小区产量统计结果。

图8为转基因T3代株系Line7中GmWRI1b基因在转录水平的表达量。

图9为转基因T3代株系Line7主茎分枝数统计结果。

图10为转基因T3代株系Line7主茎结节数统计结果。

图11为转基因T3代株系Line7单株果荚数统计结果。

图12为转基因T3代株系Line7单株籽粒数统计结果。

图13为转基因T3代株系Line7单株籽粒重统计结果。

图14为转基因T3代株系Line7小区产量统计结果。

图15为转基因T3代株系Line8中GmWRI1b基因在转录水平的表达量。

图16为转基因T3代株系Line8主茎分枝数统计结果。

图17为转基因T3代株系Line8主茎结节数统计结果。

图18为转基因T3代株系Line8单株果荚数统计结果。

图19为转基因T3代株系Line8单株籽粒数统计结果。

图20为转基因T3代株系Line8单株籽粒重统计结果。

图21为转基因T3代株系Line8小区产量统计结果。

具体实施方式

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材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到的。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。

大豆栽培品种天隆一号：天隆一号是由中国农业科学院油料作物研究所选育的，用品种中豆32×中豆29选育而成的大豆品种。2008年8月7日第二届国家农作物品种审定委员会第二次会议审定通过，审定编号为国审豆2008023。

PGWC载体：记载于文献：Chen,Q.J.,Zhou,H.M.,Chen,J.,&Wang,X.C.(2006).Using a modified TAcloning method to create entry clones.Analyticalbiochemistry,358(1),120-125.；公众可以从中国农业科学院油料作物研究所获得。

pB2GW7.0载体：记载于文献：Dubin,M.J.,Bowler,C.,&Benvenuto,G.(2008).Amodified Gateway cloning strategy for overexpressing tagged proteins inplants.Plant Methods,4(1),3.；公众可以从中国农业科学院油料作物研究所获得。

实施例1、GmWRI1b蛋白及其编码基因在改良大豆产量相关株型性状中的应用

GmWRI1b蛋白的氨基酸序列如SEQ ID No.1所示，其编码基因(GmWRI1b基因)的核苷酸序列如SEQ ID No.2所示。

一、重组表达载体的构建

1、中间载体构建

以大豆天隆一号种子cDNA为模板，采用引物CDS-fw和引物CDS-rw组成的引物对用Primer Star Max(Takara,Japan)试剂盒进行PCR扩增(反应体系如表1所示)，得到PCR产物片段。

表1

试剂	使用量	终浓度
			PrimerSTARMaxPremix(2×)	25μl	1×
CDS-fw	10pmol	0.2μM
			CDS-rw	10pmol	0.2μM
Template	200ng
			灭菌蒸馏水	Upto50μl

PCR扩增反应程序：98℃10sec变性，58℃退火15sec，72℃延伸1min，共计35个循环，用Bio-Rad PTC-100PCR仪扩增。

CDS-fw：aggctttgactttaggtcATGAAGAGGTCTCCAGCATCTTCTTG(5’-3’)；

CDS-rw：gtctagagactttaggtcTCATAGATCTAGAGCATAGTCACAAGAAACTGTAG(5’-3’)。

使用ClonExpress II One Step Cloning Kit(Vazyme,China)将PCR产物片段克隆入用AhdI酶切回收的PGWC载体(反应体系如表2所示)，获得中间载体GmWRI1b-PGWC。中间载体GmWRI1b-PGWC中含有SEQ ID No.2所示的DNA分子。

表2

反应条件：37℃30min于冰上冷却。

2、中间载体转化大肠杆菌

取10μl连接产物加入100μl大肠杆菌DH5α感受态后，用化学法转化：即将混合感受态与连接产物的混合样冰上放置30min，置于42℃水中温浴90sec，再立即放入冰上3min，加1ml LB培养基后于37℃230rpm摇菌1hr，3000rpm离心4min去上清后，用剩余培养基重悬菌液，涂含氯霉素(30μg/ml)抗性的LB培养基圆皿，37℃培养24hr，长出菌斑经过扩大培养并测序，测序正确的为阳性克隆。

3、最终载体构建

阳性克隆在5ml含氯霉素(30μg/ml)抗性的LB培养基中于37℃培养过夜，用快速质粒小提试剂盒(Tiangen,China)提取质粒。使用Gateway^TMLR Clonase^TMEnzyme mix(ThermoFisher Scientific,USA)试剂盒将中间载体上插入片段重组入最终载体pB2GW7.0(反应体系见表3)中，得到重组表达载体GmWRI1b-pB2GW7.0。

表3

试剂	使用量
		中间载体GmWRI1b-PGWC	1μl(200ng)
pB2GW7.0	2μl(300ng)
		5XLRClonase<sup>TM</sup>ReactionBuffer	4μl
TEbuffer(ph8.0)	9μl
		LRClonase<sup>TM</sup>Enzymemix	4μl

反应条件：25℃1hr，加入2μl Proteinase K solution并于37℃温浴10min终止反应。

重组表达载体GmWRI1b-pB2GW7.0的结构描述为：以载体pB2GW7.0为骨架，具有SEQID No.2所示DNA分子。

二、最终载体转化大肠杆菌和农杆菌

取10μl连接产物加入100μl大肠杆菌DH5α感受态后，用化学法转化：即将混合感受态与连接产物的混合样冰上放置30min，置于42℃水中温浴90sec，再立即放入冰上3min，加1ml LB培养基后于37℃230rpm摇菌1hr，3000rpm离心4min去上清后，用剩余培养基重悬菌液，涂含卡那霉素(30μg/ml)抗性的LB培养基圆皿，37℃培养24hr，长出菌斑经过扩大培养并测序，测序正确的为阳性克隆。

阳性克隆在5ml卡那霉素(30μg/ml)抗性的LB培养基中于37℃培养过夜，用快速质粒小提试剂盒(Tiangen,China)提取质粒。用化学法转化EHA105农杆菌。将感受态EHA105(100μl)置于冰上，加入1μg质粒DNA(GmWRI1b-pB2GW7.0)，混匀后于冰上放置30min，再置于液氮中速冻5min后迅速转移到37℃水浴5min，再置于冰上5min。随后加入1ml LB培养基，于28℃230rpm培养4hr。随后用3000rpm离心2min收集菌体，去上清后用剩余培养基重悬菌体，涂布含卡那霉素(30μg/ml)的LB培养基平板，于28℃培养48hr。将长出克隆用克隆PCR鉴定，阳性克隆用于大豆稳定转化。

三、大豆稳定转化

以大豆栽培品种天隆一号为受体材料，用子叶节法进行稳定转化(Paz,M.M.,Martinez,J.C.,Kalvig,A.B.,Fonger,T.M.,&Wang,K.(2006).Improved cotyledonarynode method using an alternative explant derived from mature seed forefficient Agrobacterium-mediated soybean transformation.Plant cell reports,25(3),206-213.)。获得植株用1:1000稀释的Basta(Bayer CropScience,Germany)喷施筛选。阳性苗于温室加代，温室为25℃，16hr光照/8hr黑暗条件。T2代稳定转化植物所收种子(T3代)用于田间种植、株型性状测量和产量测定。

实验同时设置向大豆栽培品种天隆一号中转入pB2GW7.0空载体的对照。

四、基因表达水平分析

用实时荧光定量PCR的方法进行转基因株系的表达水平分析。用TRIzol(ThermoFisher Scientific,USA)提取T3代株系GmWRI1b-6，GmAWRI1b-7，GmWRI1b-8以及空载对照株系和天隆一号(TL1)复叶中RNA，使用M-MLV Reverse Transcriptase反转录试剂盒(Promega,USA)反转为cDNA，再使用Takara SYBR Premix Ex Taq(Takara,Japan)构建反应体系，并在ABI Q3或Q5仪器上进行实时荧光定量PCR(Applied Biosystems,USA)。每个样本有3个生物学重复，并用于统计分析。GmSKIP16作为内参基因，以天隆一号(TL1)的表达水平为1，用-△△C(t)法进行分析。

qSKIP16-fw:ATCTTGACTGAGCGTGGTTATTCC(5’-3’)；

qSKIP16-rw:GCTGGTCCTGGCTGTCTCC(5’-3’)；

qWRI1b-fw:CTGGTCACAATTATGGAGCATG(5’-3’)；

qWRI1b-rw:AGCCAAGTTTGGATCTTGAAAC(5’-3’)。

扩增程序：95℃1515min；95℃10sec,60℃退火15sec，72℃延伸20sec，共计40个循环。

五、产量相关性状(主茎分枝数、主茎结节数、单株果荚数、单株籽粒数、和单株籽粒数，小区产量)测量

测量的大豆为T3代，于5月底种植于汉川转基因基地，间距30cm种植，行距50cm，每行8株，每5行为一个小区。收获时统计主茎分枝数，主茎结节数，单株果荚数，单株籽粒数，单株籽粒重和小区产量。主茎分枝数是指着生于主茎上具有两个节以上的并至少有一节有荚的有效分枝；主茎结节数为子叶痕上一节开始到植株顶端的节数；单株果荚数是指单棵植株上所有包含一粒及一粒以上饱满种子的果荚数。单株籽粒数是指全株所结籽粒数目。单株籽粒数是指一株籽实的重量，单位为克。

每个株系测量15个单株用于统计株型相关性状指标，各品系小区产量为该品系3个小区产量的统计数值。差异统计均用Student’t-test计算(p)，**,p<0.01；*,0.01<p<0.05。

六、结果

1、转基因T3代株系Line6

转基因T3代株系Line6中GmWRI1b基因在转录水平的表达量如图1所示，主茎分枝数如图2所示，主茎结节数如图3所示，单株果荚数如图4所示，单株籽粒数如图5所示，单株籽粒重如图6所示，小区产量如图7所示。

结果显示，与转基因受体天隆一号(TL1)相比，转基因T3代株系Line6中GmWRI1b基因在转录水平的表达量显著提高，主茎分枝数增加40.7％，主茎结节数增加25.4％,单株果荚数增加59.6％，单株籽粒数增加91.53％，单株籽粒重增加73.17％，小区产量增加25％。

2、转基因T3代株系Line7

转基因T3代株系Line7中GmWRI1b基因在转录水平的表达量如图8所示，主茎分枝数如图9所示，主茎结节数如图10所示，单株果荚数如图11所示，单株籽粒数如图12所示，单株籽粒重如图13所示，小区产量如图14所示。

结果显示，与转基因受体天隆一号(TL1)相比，转基因T3代株系Line7中GmWRI1b基因在转录水平的表达量显著提高，主茎分枝数增加55.55％，主茎结节数增加23.24％，单株果荚数增加49.80％，单株籽粒数增加65.28％，单株籽粒重增加66.02％。小区产量增加32％。

3、转基因T3代株系Line8

转基因T3代株系Line8中GmWRI1b基因在转录水平的表达量如图15所示，主茎分枝数如图16所示，主茎结节数如图17所示，单株果荚数如图18所示，单株籽粒数如图19所示，单株籽粒重如图20所示，小区产量如图21所示。

结果显示，与转基因受体天隆一号(TL1)相比，转基因T3代株系Line8中GmWRI1b基因在转录水平的表达量显著提高，主茎分枝数增加18.15％，主茎结节数增加26.76％，单株果荚数增加47.14％，单株籽粒数增加53.06％，单株籽粒重增加55.29％。小区产量增加39％。

4、空载对照株系

无论是GmWRI1b基因在转录水平的表达量，还是主茎分枝数、主茎结节数、单株果荚数、单株籽粒数，单株籽粒重和小区产量，空载对照株系与转基因受体天隆一号(TL1)相比均基本一致，无统计学差异。

序列表

<110> 中国农业科学院油料作物研究所

<120> GmWRI1b蛋白及其编码基因在改良大豆产量相关的株型性状中的应用

<160> 2

<170> SIPOSequenceListing 1.0

<210> 1

<211> 426

<212> PRT

<213> 大豆(Glycine max Linn. Merr.)

<400> 1

Met Lys Arg Ser Pro Ala Ser Ser Cys Ser Ser Ser Thr Ser Ser Val

1 5 10 15

Gly Phe Glu Val His His Pro Ile Glu Lys Arg Arg Pro Lys His Pro

20 25 30

Arg Arg Asn Asn Leu Lys Ser Gln Lys Cys Lys Gln Asn Gln Thr Thr

35 40 45

Thr Gly Gly Arg Arg Ser Ser Ile Tyr Arg Gly Val Thr Arg His Arg

50 55 60

Trp Thr Gly Arg Phe Glu Ala His Leu Trp Asp Lys Ser Ser Trp Asn

65 70 75 80

Asn Ile Gln Ser Lys Lys Gly Lys Gln Val Tyr Leu Gly Ala Tyr Asp

85 90 95

Thr Glu Glu Ser Ala Ala Arg Thr Tyr Asp Leu Ala Ala Leu Lys Tyr

100 105 110

Trp Gly Lys Asp Ala Thr Leu Asn Phe Pro Ile Glu Thr Tyr Thr Lys

115 120 125

Asp Leu Glu Glu Met Asp Lys Val Ser Arg Glu Glu Tyr Leu Ala Ser

130 135 140

Leu Arg Arg Gln Ser Ser Gly Phe Ser Arg Gly Ile Ser Lys Tyr Arg

145 150 155 160

Gly Val Ala Arg His His His Asn Gly Arg Trp Glu Ala Arg Ile Gly

165 170 175

Arg Val Cys Gly Asn Lys Tyr Leu Tyr Leu Gly Thr Tyr Lys Thr Gln

180 185 190

Glu Glu Ala Ala Val Ala Tyr Asp Met Ala Ala Ile Glu Tyr Arg Gly

195 200 205

Val Asn Ala Val Thr Asn Phe Asp Ile Ser Asn Tyr Met Asp Lys Ile

210 215 220

Lys Lys Lys Asn Asp Gln Thr Leu Gln Gln Gln Gln Thr Glu Val Gln

225 230 235 240

Thr Glu Thr Val Pro Asn Ser Ser Asp Ser Glu Glu Ala Glu Val Glu

245 250 255

Gln Gln His Thr Thr Thr Ile Thr Thr Pro Pro Pro Ser Glu Asn Leu

260 265 270

His Met Leu Pro Gln Glu His Gln Val Gln Tyr Thr His His Val Thr

275 280 285

Pro Arg Asp Glu Glu Ser Ser Ser Leu Val Thr Ile Met Glu His Val

290 295 300

Leu Glu Gln Asp Leu Pro Trp Ser Phe Met Tyr Thr Gly Leu Ser Gln

305 310 315 320

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

325 330 335

Gly Met Phe Asp Gly Ala Gly Phe Glu Glu Asp Ile Asp Phe Leu Phe

340 345 350

Ser Thr Gln Pro Gly Asp His Glu Thr Glu Ser Asp Val Asn Asn Met

355 360 365

Ser Ala Val Leu Asp Ser Val Glu Cys Gly Asp Thr Asn Gly Ala Gly

370 375 380

Gly Arg Ser Met Val Tyr His His Val Asp Asn Asn Asn Lys Gln Lys

385 390 395 400

Lys Met Leu Ser Phe Ala Ser Ser Ser Ser Pro Ser Ser Thr Thr Thr

405 410 415

Thr Val Ser Cys Asp Tyr Ala Leu Asp Leu

420 425

<210> 2

<211> 1281

<212> DNA

<213> 大豆(Glycine max Linn. Merr.)

<400> 2

atgaagaggt ctccagcatc ttcttgttca tcatccactt cctctgttgg gtttgaagtt 60

catcatccca ttgaaaaaag aaggcctaag catccaagga ggaataattt gaagtcacaa 120

aaatgcaagc agaaccaaac caccactggt ggcagaagaa gctctatcta tagaggagtt 180

acaaggcata ggtggacagg gaggtttgaa gctcacctat gggataagag ctcttggaac 240

aacattcaga gcaagaaggg taaacaagtt tatttggggg catatgatac tgaagaatct 300

gcagcacgta cctatgacct tgcagccctt aagtactggg gaaaagatgc caccctgaat 360

ttcccgatag aaacttatac caaggacctc gaggaaatgg acaaggtttc aagagaagaa 420

tatttagctt ctttgcggcg ccaaagcagt ggcttttcta gaggcatctc taagtaccgt 480

ggggttgcta ggcatcatca taatggtcgc tgggaagctc gcattggaag agtatgtgga 540

aacaagtacc tctacttggg aacatataaa actcaagagg aggcagcagt ggcatatgac 600

atggcagcaa ttgagtaccg tggagtcaat gcagtgacca attttgacat aagcaactac 660

atggacaaaa taaagaagaa aaatgaccaa accctacaac aacaacaaac agaagtacaa 720

acagaaacag ttcctaactc ctctgactct gaagaagcag aagtagaaca acaacacaca 780

acaacaataa ctacaccacc cccatctgaa aatctgcaca tgctaccaca ggaacaccaa 840

gttcaataca cccaccatgt cactccaagg gatgaagaat catcatcact ggtcacaatt 900

atggagcatg tgcttgaaca ggatctgcca tggagcttca tgtacactgg cttgtctcag 960

tttcaagatc caaacttggc tttaagcaaa ggtgatgatg acttggcagg catgtttgat 1020

ggtgcagggt ttgaggaaga cattgatttt ctgttcagca cacaacctgg tgatcatgag 1080

actgagagtg atgtcaacaa catgagtgca gttttggata gtgttgagtg tggagacaca 1140

aatggggctg gtggaagaag catggtgtat catcatgtgg ataataataa taagcagaag 1200

aagatgcttt catttgcttc ttcttcttca ccatcatcta caacaactac agtttcttgt 1260

gactatgctc tagatctatg a 1281

Claims (9)

1.GmWRI1b蛋白或其相关生物材料在改良植物产量相关株型性状中的应用；

所述相关生物材料为能够表达所述GmWRI1b蛋白的核酸分子或含有所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系；

所述植物产量相关株型性状包括主茎分枝数、主茎结节数、单株果荚数、单株籽粒数和单株籽粒重；

所述GmWRI1b蛋白为如下任一所示蛋白质：

(A1)氨基酸序列为SEQ ID No.1的蛋白质；

(A2)在(A1)所限定的蛋白质的N端和/或C端连接蛋白标签后得到的融合蛋白；

所述植物为大豆。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：

所述GmWRI1b蛋白或其编码基因在所述植物中的活性和/或表达量越高，植物主茎分枝数越高。

3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于：所述能够表达GmWRI1b蛋白的核酸分子为所述GmWRI1b蛋白的编码基因。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述GmWRI1b蛋白的编码基因是如下任一所述的DNA分子：

(B1)SEQ ID No.2所示的DNA分子；

(B2)在严格条件下与(B1)限定的DNA分子杂交且编码所述GmWRI1b蛋白的DNA分子；

(B3)与(B1)或(B2)限定的DNA序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同一性且编码所述GmWRI1b蛋白的DNA分子。

5.一种改良植物产量相关株型性状的方法，包括使受体植物中GmWRI1b蛋白的表达量和/或活性提高的步骤；

所述植物产量相关株型性状包括主茎分枝数、主茎结节数、单株果荚数、单株籽粒数和单株籽粒重；

所述GmWRI1b蛋白为如下任一所示蛋白质：

(A1)氨基酸序列为SEQ ID No.1的蛋白质；

(A2)在(A1)所限定的蛋白质的N端和/或C端连接蛋白标签后得到的融合蛋白；

所述植物为大豆。

6.一种培育转基因植物的方法，包括如下步骤：向受体植物中导入能够表达GmWRI1b蛋白的核酸分子，得到所述GmWRI1b蛋白表达量提高的转基因植物；所述转基因植物与所述受体植物相比主茎分枝数和/或主茎结节数和/或单株果荚数和/或单株籽粒数和/或单株籽粒重提高；

所述GmWRI1b蛋白为如下任一所示蛋白质：

(A1)氨基酸序列为SEQ ID No.1的蛋白质；

(A2)在(A1)所限定的蛋白质的N端和/或C端连接蛋白标签后得到的融合蛋白；

所述植物为大豆。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述向受体植物中导入能够表达GmWRI1b蛋白的核酸分子是通过向所述受体植物中导入含有所述GmWRI1b蛋白的编码基因的重组表达载体实现的。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于：所述能够表达GmWRI1b蛋白的核酸分子为所述GmWRI1b蛋白的编码基因。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述GmWRI1b蛋白的编码基因是如下任一所述的DNA分子：

(B1)SEQ ID No.2所示的DNA分子；

(B2)在严格条件下与(B1)限定的DNA分子杂交且编码所述GmWRI1b蛋白的DNA分子；

(B3)与(B1)或(B2)限定的DNA序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同一性且编码所述GmWRI1b蛋白的DNA分子。

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