CN110527689A - 一种水稻光调控基因psb27的应用 - Google Patents

一种水稻光调控基因psb27的应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种水稻光调控基因PSB27的应用，将所述水稻光调控基因PSB27应用于调控目的植物的生长发育和光合作用，所述水稻光调控基因PSB27核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。本发明对通过转基因技术提高植物光合作用效率以培育高产品种以及在自然光生长条件下改良农作物农艺性状，增加农作物产量方面有着重要的意义，具有广阔的应用空间以及市场前景。

Description

一种水稻光调控基因PSB27的应用
技术领域
本发明属于生物技术领域，具体涉及一种水稻光调控基因PSB27的应用。
背景技术
植物在生长发育过程中会受到光照、温度、水分、矿质元素等各种外界非生物胁迫的影响，近年来随着环境恶化程度日趋严重、自然灾害和极端天气频发，植物的生长发育以及作物的产量都会受到较大的影响。光源是植物光合作用的唯一能量来源，环境中的温度以及光照强度可直接影响植物的光合作用效率。因此，研究光照、温度对植物体的生长发育，提高光合作用效率，增加粮食产量等方面有着重要的意义。
太阳能是地球上一切生命物质的能量来源。作为半自主型细胞器的叶绿体，是绿色植物最重要的能量转换工厂，能够利用太阳能将二氧化碳和水转化成化学能进而以有机物的形式储存能量，并且释放出氧气。在结构上，叶绿体从外向内分为：叶绿体双层膜、基质、类囊体膜和类囊体腔。进行光合作用的4种主要复合体—光系统II、细胞色素复合体、光系统I、ATP合酶复合体都定位在类囊体膜上。类囊体是光反应进行的场所，包括原初反应及电子传递链。光合放氧作用由光系统I(Photosystem I,PSI)和光系统II(Photosystem II,PSII)驱动，氧化H2O分子进入到电子传递链，最终将NADP+还原成为NADPH。同时，ATP合酶利用光合作用产生的跨膜电位将ADP磷酸化为ATP。由于ATP合酶的催化基团伸向基质，因此暗反应碳同化过程是在基质中完成的。NADPH和ATP等存储能量的高能磷酸化合物最终产生的有机物可供几乎地球上所有生命活动使用。
光是植物光合作用唯一的能源，同时也是植物生长发育过程中重要的环境因素，因此植物对光的响应十分重要。光对植物的影响包括光强和光质两个方面。光照强度是植物生长的重要因素，当光照强度超过光合作用所能够利用的最大光强时会发生光抑制现象，严重时导致光破坏，甚至造成植株死亡。研究表明植物在低光条件下生长比在高光条件下更容易发生光抑制现象。低光胁迫影响着水稻生长的各个方面，包括植株高度、分蘖数、根的生长、气孔调节，叶绿体发育以及干物质的积累、分配，最终影响水稻的产量和品质。
PSII在不同的光照强度下都容易受损，因此植物体内存在着周而复始的PSII复合物重建的过程。LHCII是类囊体上补光天线叶绿体a/b结合蛋白，是类囊体上含量最高的蛋白。LHCII蛋白的含量会随着光照条件的变化而发生变化。在强光照条件下，PSII反应中心数量多于PSI反应中心数目，而在弱光条件下天线复合体的含量会下降，与此同时叶绿素a/b的比率会发生明显的改变。光合电子传递链分为线性电子传递链和环式电子传递连，二者在一定条件下可以相互交换，这称之为状态转换。光合状态转换的机制为当光强低时，光系统Ⅱ与捕光色素复合体结合形成超级复合体，以接收更多的光。当光强过高时，形成的超级复合体解离开从而避免高光造成的损伤。该反应发生在数分钟之内，称之为短周期调控。
越来越多的研究试图揭示植物是如何避免、减少或者修复光损伤，但是目前的研究大都是在温室等可控的条件下进行。对于在自然环境中植物是如何调控光合能量转换的研究还知之甚少。水稻OsSTN8主要负责PSII核心蛋白磷酸化。STN7是负责对LHCII蛋白调控的激酶并且LHCII是STN7的直接靶标底物。变光条件下PGR5介导的环式电子传递在环式电子流(CEF)中处于主导地位。
强光对植物造成的伤害一般可分为光抑制和光氧化两个方面。光抑制是植物的光合系统中所接受的光能超过光合作用所能利用的数量时，剩余能量造成的光合作用效率降低的现象。植物的光合系统是由PS I和PS II构成的，在强光处理下PS I比较稳定，在一定温度下叶片中的保护机制被破坏时才会发生PS I的光抑制。PS II在类囊体膜的内侧，其荧光产额降低的幅度和电子传递活性降低幅度均较PS I的大，研究表明光强越高，胁迫时间越长，PS II受损的程度就越大。植物主要通过避光反应；抗氧化系统、非光化学淬灭引起的热耗散、环式电子传递；PS II的损伤修复等3种机制来应对高光损伤。光氧化对植物的影响主要表现在光合部件的受损，光合色素的降解，严重胁迫造成植物细胞的死亡。
低光胁迫是制约水稻产量和品质的重要因素，低光影响水稻生长发育的各个阶段。它能显著减少营养生长期分蘖和圆锥花序的数量，同时使生殖生长期小穗数、粒重和籽粒质量下降。进一步研究表明，低光对水稻的生理代谢有一定的影响，如叶片中抗氧化酶的活性、谷物淀粉合成中的关键酶以及碳水化合物从源细胞向库细胞的转移等。RuBp羧化酶(Rubisco)是光合作用过程中的一个重要的限速因子，其初始活性与光合速率密切相关。先前研究表明在转录水平上Rubisco大亚基和小亚基的表达量与外界光强的变化密切相关，且小亚基相较于大亚基对光强更加敏感。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水稻光调控基因PSB27的应用，将所述水稻光调控基因PSB27应用于调控植物的生长发育和光合作用，在低光、变光、自然光、恒定光以及高光条件下用于调控植物的生长发育和光合作用效率。
本发明实现上述目的采用以下技术方案：
一种水稻光调控基因PSB27的应用，将所述水稻光调控基因PSB27应用于调控目的植物的生长发育和光合作用，所述水稻光调控基因PSB27核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。
所述水稻光调控基因PSB27的应用还包括将与SEQ ID NO:1至少有70％同源性的基因序列，或SEQ ID NO:1经取代/添加/缺失一个或多个核苷酸而产生的突变体/等位基因/衍生物应用于调控目的植物的生长发育和光合作用。
所述水稻光调控基因PSB27编码氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示。
所述基因序列或突变体或等位基因或衍生物编码与SEQ ID NO:2所示序列具有至少70％同源性的氨基酸序列，或SEQ ID NO:2所示序列经取代/添加/缺失一个或多个氨基酸而产生的氨基酸序列/衍生物。
所述调控包括通过转基因技术将水稻光调控基因PSB27转入到目的植物，从而提高植物的生长发育和光合作用效率。
所述调控包括通过转基因技术将与SEQ ID NO:1至少有70％同源性的基因序列，或SEQ ID NO:1经取代/添加/缺失一个或多个核苷酸而产生的突变体/等位基因/衍生物转入到目的植物，降低水稻光调控基因PSB27编码蛋白的表达或活性，从而延缓植物的生长发育和降低光合作用效率。
所述PSB27突变体包括等位突变体Ospsb27-19、Ospsb27-27，所述等位突变体Ospsb27-19核苷酸序列如SEQ ID NO:5所示，所述等位突变体Ospsb27-27核苷酸序列如SEQID NO:6所示。
所述等位突变体Ospsb27-19编码蛋白氨基酸序列如SEQ ID NO:3所示，所述等位突变体Ospsb27-27编码蛋白氨基酸序列如SEQ ID NO:4所示。
优选地，所述目的植物为水稻、禾本科植物、耐高光强的植物。
所述的转基因技术包括通过含上述核苷酸序列的质粒或植物表达载体转染宿主细胞，所述宿主细胞包括大肠杆菌细胞、农杆菌细胞、植物细胞。
PSB27基因编码的蛋白位于类囊体腔内，Rice网站(http://rice.plantbiology.msu.edu/)编号为LOC_Os03g21560；NCBI基因编号为LOC4332745。PSB27基因无内含子，且仅有1个转录本；编码165氨基酸(aa)，其中N端的44aa是进叶绿体的信号肽。PSB27基因的核酸序列可以是其cDNA序列，也可以是基因组DNA序列，或者是与这些序列具有一致性且编码相同功能蛋白的DNA序列。
本发明通过CRISPR Cas9系统创建水稻Ospsb27突变体，通过试验证实：Ospsb27突变体在温室恒定光生长条件下，植株的生长发育状况与野生型一致；但是在自然光条件下Ospsb27突变体植株矮小，叶片黄化，分蘖数大大减小，抽穗时间较野生型延缓2周左右，结果表明PSB27基因是植物适应自然光条件所必须的。自然生长条件下温度以及光强都随时发生着变化，通过实验将可能影响Ospsb27突变体表型的因素进行拆分：自然光生长条件下Ospsb27突变体较野生型表型株高显著降低，变光生长条件下(16h光照/8h黑暗，30℃/28℃，100-450μmol m-2s-1)Ospsb27突变体较野生型表型株高显著降低，温室长日照生长条件下(16h光照/8h黑暗，30℃/28°，300μmol m-2s-1)Ospsb27突变体株高低于野生型，高光生长条件下(16h光照/8h黑暗，30℃/28℃，2000μmol m-2s-1)Ospsb27突变体低于野生型，低光生长条件下(16h光照/8h黑暗，30℃/28℃，50μmol m-2s-1)Ospsb27突变体较野生型表型株高显著降低。
基于PSB27基因的功能，可通过转基因技术将水稻光调控基因PSB27转入到目的植物，提高植物的生长发育和光合作用效率；也可通过转基因技术将与SEQ ID NO:1至少有70％同源性的基因序列，或SEQ ID NO:1经取代/添加/缺失一个或多个核苷酸而产生的突变体/等位基因/衍生物转入到目的植物，降低水稻光调控基因PSB27编码蛋白的表达或活性，从而延缓植物的生长发育和降低光合作用效率，进而在低光、变光、自然光、恒定光以及高光条件下可用于调控植物的生长发育和光合作用效率，培育光合作用改良的品种、建立人工模拟光合系统，建立基于此基因的植物工厂等高效农业系统，以满足不同的需求。并且以上运用不限于水稻中，也可运用扩展到其它物种，特别是禾本科植物和耐高光强的植物当中。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
PSB27基因缺失导致大田中水稻晚抽穗2周左右，株高、分蘖显著减少，且产量较野生型显著降低。因此该基因缺失对水稻等作物的产量有严重的影响。自然光、高光、变光、低光条件下Ospsb27突变体的Fv/Fm降低，表明Ospsb27突变体的光系统Ⅱ(PSⅡ)受损，进而影响光合作用效率。进一步证实PSB27在水稻光合作用过程中发挥着重要的作用。自然光、变光、低光条件下条件下Ospsb27突变体与野生型相比株高显著降低，表明PSB27缺失影响水稻正常的生长发育。本发明对提高植物光合作用效率以培育高产品种以及在自然光生长条件下改良农作物农艺性状，增加农作物产量方面有着重要的意义，具有广阔的应用空间以及市场前景。
附图说明
图1为本发明实施例1的CRISPR Cas9载体构建中的OsPSB27基因结构以及靶位点位置图。
图2为本发明实施例1的CRISPR Cas9载体构建图中的OsPSB27基因CRISPR Cas9编辑测序比对。
图3为本发明实施例2中Ospsb27突变体以及野生型OsPSB27基因的western blot检测结果图。
图4为本发明实施例3中Ospsb27突变体RNA水平荧光定量表达水平图。
图5为本发明实施例3中野生型OsPSB27基因的RNA水平荧光定量表达水平图；
#1-一叶一心地上；#2-一叶一心地下；#3-三叶一心叶片；#4-分蘖期叶片；#5-分蘖期叶鞘；#6-孕穗期叶片；#7-孕穗期叶鞘；#8-孕穗期穗；#9-抽穗期叶片；#10-抽穗期叶鞘；#11-抽穗期茎；#12-抽穗期穗；#13-抽穗后两周叶片。
图6为本发明实施例4中Ospsb27突变体植株以及野生型(NIP)植株的光系统Ⅱ(PSⅡ)最大光化学量子产量(QY_max)的测定图。
图7为本发明实施例4中Ospsb27突变体植株以及野生型植株的PSⅡ最大光化学量子产量(QY_max)的结果分析图。
图8为本发明实施例5中Ospsb27突变体植株以及野生型植株大田生长70天表型。
图9为本发明实施例5中Ospsb27突变体植株以及野生型植株在不同培养条件下生长图。
图10为本发明实施例5中Ospsb27突变体植株以及野生型植株在不同培养条件下株高结果分析图。
图11为本发明实施例5中Ospsb27突变体植株以及野生型植株在不同培养条件下QY_max结果分析图。
图12为本发明实施例5中Ospsb27突变体植株以及野生型植株在不同培养条件下叶绿素a结果分析图。
图13为本发明实施例5中Ospsb27突变体植株以及野生型植株在不同培养条件下叶绿素b结果分析图。
具体实施方式
通过以下详细说明结合附图可以进一步理解本发明的特点和优点。所提供的实施例仅是对本发明方法的说明，而不以任何方式限制本发明揭示的其余内容。
本发明中实施例均以野生型NIP植株为例，chl为叶绿素。
【实施例1】水稻PSB27基因突变体的获得
为了研究变光条件下叶绿体发育以及基因的表达调控作用，结合本实验室Atpsb27拟南芥研究进展，运用CRISPR Cas9创建了水稻psb27突变体。
水稻T0代转化植株经PCR测序检测，筛选出双链纯合编辑的Ospsb27突变体，分别命名为Ospsb27-19以及Ospsb27-27。其中Ospsb27-19材料编辑类型为11个氨基酸后插入C，15个氨基酸之后终止(核苷酸序列如SEQ ID NO:5所示，编码蛋白氨基酸序列如SEQ ID NO:3所示)；Ospsb27-27材料编辑类型为5个氨基酸后移码，3'UTR的5bp处终止(核苷酸序列如SEQ ID NO:6所示，编码蛋白氨基酸序列如SEQ ID NO:4所示)(见图1、图2)。潮霉素标记基因以及Cas9基因检测结果显示上述两种突变体类型已分离出载体。
CRISPR Cas9创建突变体的载体为pRGEB32(https://www.addgene.org/63142/)，在水稻PSB27基因的外显子上设计3个靶位点来敲除PSB27基因，靶位点序列为：
靶位点1：ACTGAAATTCACAGCAGAGT；
靶位点2：GGTAGCCGGGGCCGTGAGGA；
靶位点3：GCTGATGTAGTGGCCCGACA。
潮霉素基因鉴定引物为：
F：CTCCATACAAGCCAACCACG；
R：GGAAGTGCTTGACATTGGGG。
Cas9鉴定引物为：
F：CGATAAGAACCTGCCCAACG；
R：GCTCTTTGATGCCCTCTTCG。
CRISPR编辑检测测序引物为：
F：TGGATTCGTTGCCCAAGTTG；
R：CCTTCCCGATCACGTCCTTCGTCTC。
【实施例2】Western免疫印迹检测Ospsb27突变体
水稻叶绿体类囊体膜蛋白的提取方法参照Lima A等人的方法(Lima A,Lima S,Wong J H,et al.A redox-active FKBP-type immunophilin functions inaccumulation of the photosystem II supercomplex in Arabidopsis thaliana.[J].Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States ofAmerica,2006,103(33):12631-12636.)。Western免疫印迹上样量分别为NIP(1.25μg chl，2.5μg chl，5μg chl)，Ospsb27-19(5μg chl)，Ospsb27-27(5μg chl)。Western免疫印迹检测结果显示Ospsb27突变体无PSB27蛋白表达，表明水稻PSB27基因敲除突变体构建成功(见图3)。
【实施例3】PSB27基因的组织表达分析
利用水稻NIP组织不同时期和组织部位(水稻一叶一心地上部分、一叶一心地下部分、三叶一心期叶片、分蘖期叶片、分蘖期叶鞘、孕穗期叶片、孕穗期叶鞘、孕穗期穗、抽穗期叶片、抽穗期叶鞘、抽穗期茎、抽穗期穗、抽穗后两周叶片)的RNA反转录为cDNA，荧光定量PCR检测不同组织的PSB27基因的表达量。显示PSB27基因在各个时期叶片中都有较高的表达量。(见图4、图5)。
【实施例4】Ospsb27突变体植株以及野生型植株的Fv/Fm的测定
温室长日照生长条件下(16h光照/8h黑暗，30℃/28°，300μmol m-2s-1)生长3周的Ospsb27突变体植株以及野生型植株，使用FluorCam封闭式叶绿素荧光成像系统进行Fv/Fm的测定：收集生长状态良好的水稻上段漂浮于水中，暗处理30min，在黑暗条件下测定突变体植株以及野生型植株的Fv/Fm。
测量结果表明：在正常培养条件下突变体植株的Fv/Fm比野生型植株显著性降低，表明Ospsb27突变体的光系统Ⅱ(PSⅡ)受损，进而影响光合作用效率(见图6、图7)。证实PSB27在水稻光合作用过程中发挥着重要的作用。
【实施例5】可能影响Ospsb27突变体表型的因素分析(拆分单因素分析)
植物在大田生长条件下面临着随时变化的光照强度、温度等条件的影响(见图8)。以Ospsb27突变体植株和野生型植株为研究对象，将可能引起Ospsb27突变体表型的因素进行拆分，利用T-test进行差异显著性比较分析，从而找到调控PSB27蛋白表达的关键因素，拆分单因素分析的结果(见图9-图13)如下：
(1)自然光生长条件下Ospsb27突变体株高显著低于野生型；突变体PSⅡ最大光化学量子产量(QY_max)显著低于与野生型；突变体叶绿素a(Ca)显著低于野生型，叶绿素b(Cb)与野生型含量一致。
(2)变光生长条件下(16h光照/8h黑暗，30℃/28℃，100-450μmol m-2s-1)Ospsb27突变体株高显著低于野生型；突变体PSⅡ最大光化学量子产量(QY_max)显著低于与野生型；突变体叶绿素a(Ca)显著低于野生型，叶绿素b(Cb)与野生型含量一致。
(3)温室长日照生长条件下(16h光照/8h黑暗，30℃/28℃，300μmol m-2s-1)Ospsb27突变体株高低于野生型；突变体PSⅡ最大光化学量子产量(QY_max)显著低于与野生型；突变体叶绿素a(Ca)以及叶绿素b(Cb)与野生型含量一致；此外，研究结果显示在上述生长条件下突变体与野生型生长周期一致，分蘖数一致。
(4)高光生长条件下(16h光照/8h黑暗，30℃，2000μmol m-2s-1)Ospsb27突变体株高低于野生型；突变体PSⅡ最大光化学量子产量(QY_max)显著低于与野生型；突变体叶绿素a(Ca)以及叶绿素b(Cb)与野生型含量一致。
(5)低光生长条件下(16h光照/8h黑暗，30℃/28℃，50μmol m-2s-1)Ospsb27突变体株高低于野生型；突变体PSⅡ最大光化学量子产量(QY_max)显著低于与野生型；突变体叶绿素a(Ca)以及叶绿素b(Cb)与野生型含量一致。
综上所述，PSB27基因缺失导致大田中水稻晚抽穗2周左右，株高、分蘖显著减少，且产量较野生型显著降低(如图8所示)。因此该基因缺失对水稻等作物的产量有严重的影响。自然光、高光、变光、低光条件下Ospsb27突变体的Fv/Fm降低，表明Ospsb27突变体的光系统Ⅱ(PSⅡ)受损，进而影响光合作用效率(见图9、图11)。进一步证实PSB27在水稻光合作用过程中发挥着重要的作用。自然光、变光、低光条件下条件下Ospsb27突变体与野生型相比株高显著降低，表明PSB27缺失影响水稻正常的生长发育。基于上述PSB27基因的功能，可通过转基因技术将水稻光调控基因PSB27转入到目的植物，提高植物的生长发育和光合作用效率；也可通过转基因技术将与SEQ ID NO:1至少有70％同源性的基因序列，或SEQ IDNO:1经取代/添加/缺失一个或多个核苷酸而产生的突变体/等位基因/衍生物转入到目的植物，降低水稻光调控基因PSB27编码蛋白的表达或活性，从而延缓植物的生长发育和降低光合作用效率，进而在低光、变光、自然光、恒定光以及高光条件下可用于调控植物的生长发育和光合作用效率，培育光合作用改良的品种、建立人工模拟光合系统，建立基于此基因的植物工厂等高效农业系统，以满足不同的需求。并且以上运用不限于水稻中，也可运用扩展到其它物种，特别是禾本科植物和耐高光强的植物当中。
序列表
<110> 武汉大学
<120> 一种水稻光调控基因PSB27的应用
<160> 15
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 498
<212> DNA
<213> 水稻光调控基因(PSB27)
<400> 1
atgaggccag cgtcgtcccc cgtgccggcc gtcctcacgg ccccggctac cgctgccact 60
gccgccatcg ccgtaaagcc aacgccgcct caacgcgcgc ttcaagccag caggcgcgag 120
ttggtggtgg cggcggcggc ggtggcgctg tggccgtgcg ggggagcggc gcgggcggcg 180
tcggacgacg agtacgtgag cgagacgaag gacgtgatcg ggaaggtgcg gtcgacgatc 240
aacatggaca gggcggaccc cggggtggcg gacgcggtgg cggagctccg cgagctgtcc 300
aactcgtggg tggccaagta ccgcagggag aagtcgctgc tgggccgccc gtccttcagg 360
gagatgtact ccgcgctcaa cgccgtgtcg ggccactaca tcagcttcgg ccccacggcc 420
cccatcccca acaagcgccg cgcccgcatc ctcgaggaga tggacaccgc cgagaaggcc 480
ctgctccgcg gccggtga 498
<210> 2
<211> 165
<212> PRT
<213> 水稻光调控基因编码蛋白( PSB27 protein)
<400> 2
Met Arg Pro Ala Ser Ser Pro Val Pro Ala Val Leu Thr Ala Pro Ala
1 5 10 15
Thr Ala Ala Thr Ala Ala Ile Ala Val Lys Pro Thr Pro Pro Gln Arg
20 25 30
Ala Leu Gln Ala Ser Arg Arg Glu Leu Val Val Ala Ala Ala Ala Val
35 40 45
Ala Leu Trp Pro Cys Gly Gly Ala Ala Arg Ala Ala Ser Asp Asp Glu
50 55 60
Tyr Val Ser Glu Thr Lys Asp Val Ile Gly Lys Val Arg Ser Thr Ile
65 70 75 80
Asn Met Asp Arg Ala Asp Pro Gly Val Ala Asp Ala Val Ala Glu Leu
85 90 95
Arg Glu Leu Ser Asn Ser Trp Val Ala Lys Tyr Arg Arg Glu Lys Ser
100 105 110
Leu Leu Gly Arg Pro Ser Phe Arg Glu Met Tyr Ser Ala Leu Asn Ala
115 120 125
Val Ser Gly His Tyr Ile Ser Phe Gly Pro Thr Ala Pro Ile Pro Asn
130 135 140
Lys Arg Arg Ala Arg Ile Leu Glu Glu Met Asp Thr Ala Glu Lys Ala
145 150 155 160
Leu Leu Arg Gly Arg
165
<210> 3
<211> 16
<212> PRT
<213> Ospsb27-19编码蛋白( Ospsb27-19 protein)
<400> 3
Met Arg Pro Ala Ser Ser Pro Val Pro Ala Val Pro Gln Gly Pro Arg
1 5 10 15
<210> 4
<211> 158
<212> PRT
<213> Ospsb27-27编码蛋白( Ospsb27-27 protein)
<400> 4
Met Arg Pro Ala Ser Pro Gly Tyr Arg Cys His Cys Arg His Arg Arg
1 5 10 15
Lys Ala Asn Ala Ala Ser Thr Arg Ala Ser Ser Gln Gln Ala Arg Val
20 25 30
Gly Gly Gly Gly Gly Gly Gly Gly Ala Val Ala Val Arg Gly Ser Gly
35 40 45
Ala Gly Gly Val Gly Arg Arg Val Arg Glu Arg Asp Glu Gly Arg Asp
50 55 60
Arg Glu Gly Ala Val Asp Asp Gln His Gly Gln Gly Gly Pro Arg Gly
65 70 75 80
Gly Gly Arg Gly Gly Gly Ala Pro Arg Ala Val Gln Leu Val Gly Gly
85 90 95
Gln Val Pro Gln Gly Glu Val Ala Ala Gly Pro Pro Val Leu Gln Gly
100 105 110
Asp Val Leu Arg Ala Gln Arg Arg Val Gly Pro Leu His Gln Leu Arg
115 120 125
Pro His Gly Pro His Pro Gln Gln Ala Pro Arg Pro His Pro Arg Gly
130 135 140
Asp Gly His Arg Arg Glu Gly Pro Ala Pro Arg Pro Val Arg
145 150 155
<210> 5
<211> 499
<212> DNA
<213> Ospsb27-19(Ospsb27-19)
<400> 5
atgaggccag cgtcgtcccc cgtgccggcc gtccctcagg gcccgcgata gcgctgccac 60
tgccgccatc gccgtaaagc caacgccgcc tcaacgcgcg cttcaagcca gcaggcgcga 120
gttggtggtg gcggcggcgg cggtggcgct gtggccgtgc gggggagcgg cgcgggcggc 180
gtcggacgac gagtacgtga gcgagacgaa ggacgtgatc gggaaggtgc ggtcgacgat 240
caacatggac agggcggacc ccggggtggc ggacgcggtg gcggagctcc gcgagctgtc 300
caactcgtgg gtggccaagt accgcaggga gaagtcgctg ctgggccgcc cgtccttcag 360
ggagatgtac tccgcgctca acgccgtgtc gggccactac atcagcttcg gccccacggc 420
ccccatcccc aacaagcgcc gcgcccgcat cctcgaggag atggacaccg ccgagaaggc 480
cctgctccgc ggccggtga 499
<210> 6
<211> 472
<212> DNA
<213> Ospsb27-27(Ospsb27-27)
<400> 6
atgaggccag cgtcccccgg ctaccgctgc cactgccgcc atcgccgtaa agccaacgcc 60
gcctcaacgc gcgcttcaag ccagcaggcg cgagttggtg gtggcggcgg cggcggtggc 120
gctgtggccg tgcgggggag cggcgcgggc ggcgtcggac gacgagtacg tgagcgagac 180
gaaggacgtg atcgggaagg tgcggtcgac gatcaacatg gacagggcgg accccggggt 240
ggcggacgcg gtggcggagc tccgcgagct gtccaactcg tgggtggcca agtaccgcag 300
ggagaagtcg ctgctgggcc gcccgtcctt cagggagatg tactccgcgc tcaacgccgt 360
gtcgggccac tacatcagct tcggccccac ggcccccatc cccaacaagc gccgcgcccg 420
catcctcgag gagatggaca ccgccgagaa ggccctgctc cgcggccggt ga 472
<210> 7
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 7
actgaaattc acagcagagt 20
<210> 8
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 8
ggtagccggg gccgtgagga 20
<210> 9
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 9
gctgatgtag tggcccgaca 20
<210> 10
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 10
ctccatacaa gccaaccacg 20
<210> 11
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 11
ggaagtgctt gacattgggg 20
<210> 12
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 12
cgataagaac ctgcccaacg 20
<210> 13
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 13
gctctttgat gccctcttcg 20
<210> 14
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 14
tggattcgtt gcccaagttg 20
<210> 15
<211> 25
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 15
ccttcccgat cacgtccttc gtctc 25

Claims (10)

1.一种水稻光调控基因PSB27的应用，其特征在于：将所述水稻光调控基因PSB27应用于调控目的植物的生长发育和光合作用，所述水稻光调控基因PSB27核苷酸序列如SEQ IDNO:1所示。
2.如权利要求1所述的水稻光调控基因PSB27的应用，其特征在于：还包括将与SEQ IDNO:1至少有70％同源性的基因序列，或SEQ ID NO:1经取代/添加/缺失一个或多个核苷酸而产生的突变体/等位基因/衍生物应用于调控目的植物的生长发育和光合作用。
3.如权利要求1所述的水稻光调控基因PSB27的应用，其特征在于：所述水稻光调控基因PSB27编码氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示。
4.如权利要求2所述的水稻光调控基因PSB27的应用，其特征在于：所述基因序列或突变体或等位基因或衍生物编码与SEQ ID NO:2所示序列具有至少70％同源性的氨基酸序列，或编码SEQ ID NO:2所示序列经取代/添加/缺失一个或多个氨基酸而产生的氨基酸序列/衍生物。
5.如权利要求1所述的水稻光调控基因PSB27的应用，其特征在于：所述调控包括通过转基因技术将水稻光调控基因PSB27转入到目的植物，从而提高植物的生长发育和光合作用效率。
6.如权利要求2所述的水稻光调控基因PSB27的应用，其特征在于：所述调控包括通过转基因技术将与SEQ ID NO:1至少有70％同源性的基因序列，或SEQ ID NO:1经取代/添加/缺失一个或多个核苷酸而产生的突变体/等位基因/衍生物转入到目的植物，降低水稻光调控基因PSB27编码蛋白的表达或活性，从而延缓植物的生长发育和降低光合作用效率。
7.如权利要求2所述的水稻光调控基因PSB27的应用，其特征在于：所述突变体包括等位突变体Ospsb27-19、Ospsb27-27，所述等位突变体Ospsb27-19核苷酸序列如SEQ ID NO:5所示，所述等位突变体Ospsb27-27核苷酸序列如SEQ ID NO:6所示。
8.如权利要求7所述的水稻光调控基因PSB27的水稻光调控基因PSB27的应用，其特征在于：所述等位突变体Ospsb27-19编码蛋白氨基酸序列如SEQ ID NO:3所示，所述等位突变体Ospsb27-27编码蛋白氨基酸序列如SEQ ID NO:4所示。
9.如权利要求1-8任一项所述的水稻光调控基因PSB27的应用，其特征在于：所述目的植物为水稻、禾本科植物、耐高光强的植物。
10.如权利要求5或6所述的水稻光调控基因PSB27的应用，其特征在于：所述的转基因技术包括通过质粒或植物表达载体转染宿主细胞，所述宿主细胞包括大肠杆菌细胞、农杆菌细胞、植物细胞。
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