CN110642930A - 一种调控玉米分蘖数的基因及其编码蛋白与应用 - Google Patents

一种调控玉米分蘖数的基因及其编码蛋白与应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种调控玉米分蘖数的基因及其编码蛋白与应用。本发明提供了蛋白，为序列表中序列2所示的蛋白质或序列表中序列4所示的蛋白质；本发明克隆了一个可以调控玉米分蘖发育的基因tin1，在玉米中提高该基因的表达量可以使玉米分蘖数明显增多，同时还可以显著提高其雌穗数目，而对其他的农艺性状没有明显的影响。tin1基因的克隆，为今后的玉米分蘖数的精细改良提供了重要的理论基础和切实可行的新方法。因而，tin1基因在玉米分子设计育种中具有巨大的应用潜力。

Description

一种调控玉米分蘖数的基因及其编码蛋白与应用
技术领域
本发明属于生物技术领域，尤其涉及一种调控玉米分蘖数的基因及其编码蛋白与应用。
背景技术
玉米分蘖的发育受到多变的环境因素和复杂的基因调控网络共同控制。目前已克隆与玉米分蘖发育相关的基因主要有tb1(teosinte branched 1),gt1(grassy tillered1)和tru1(tassels replace upper ears1)三个基因。其中tb1基因编码一个TCP家族的转录因子，参与调控玉米的顶端优势，影响玉米的分枝能力。在栽培玉米中，由于tb1基因上游约60kb处的调控区插入了一个长约4.9kb左右的Hopscotch类型的转座子，使其在玉米分枝处的表达量提高，从而抑制了玉米的分枝，最终使栽培玉米丧失了分枝的能力。gt1和tru1位于tb1的下游，受tb1的调控，对玉米分蘖数有一定的影响。玉米的分蘖数在玉米驯化和改良过程中发挥着重要的作用。常规的栽培玉米通常失去了分蘖的习性，只有一个健壮主茎。然而，像甜玉米和爆裂玉米等特用玉米品种，在大多情况下依然会长出2-4个带有雌穗的分蘖。常规玉米品种中分蘖数的减少有利于人们提高玉米的种植密度，从而提高产量。而在特用玉米品种(如甜玉米，爆裂玉米，青储玉米等)中的分蘖数的适当增多，可以显著增加玉米的单株穗数和生物量，从而对产量也有一定提高。因此，对玉米分蘖数的精细调控，在玉米育种上具有重要的育种目标。由于目前已克隆的分蘖数的基因，在影响玉米分蘖数的同时，对玉米的其他农艺性状和产量性状也会产生明显的影响。因此其并不能在玉米育种过程中得到广泛应用。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种与植物分蘖相关的蛋白质。
本发明提供的蛋白质，为如下(a1)-(a5)中任一种：
(a1)序列表中序列2所示的蛋白质,来源于多分蘖自交系P51；
(a2)序列表中序列4所示的蛋白质,来源于无分蘖自交系B37；
(a3)在(a1)或(a2)所述蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白；
(a4)将(a1)或(a2)经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与植物发育相关的蛋白质；
(a5)与(a1)或(a2)具有98％以上同一性且与植物发育相关的蛋白质。
在本发明中，植物发育为植物分蘖。
编码上述蛋白质的核酸分子也是本发明保护的范围。
上述核酸分子为如下(b1)-(b6)任一种：
(b1)为序列表中序列1所示的DNA分子；
(b2)为序列表中序列3所示的DNA分子；
(b3)编码区为序列表中序列5所示的DNA分子；
(b4)编码区为序列表中序列6所示的DNA分子；
(b5)与(b1)-(b4)任一种具有95％以上同一性且编码所述蛋白质的DNA分子；
(b6)在严格条件下与(b1)-(b4)任一种限定的核苷酸序列杂交且编码所述蛋白质的DNA分子。
含有上述核酸分子的表达盒、重组载体或重组微生物也是本发明保护的范围。
在本发明的实施例中，重组载体为pBCXUN-tin1 P51，其为将序列5所示的基因tin1 P51连接到pBCXUN载体上，该重组载体表达序列2所示的蛋白tin1 P51；
重组载体pBCXUN-tin1 B37为将序列6所示的基因tin1 B37连接到pBCXUN载体上，该重组载体表达序列4所示的蛋白tin1 B37。
上述蛋白质或上述核酸分子或上述表达盒、重组载体或重组微生物在如下(c1)和/或(c2)中的应用也是本发明保护的范围：
(c1)调控植物的分蘖数；
(c2)调控植物的雌穗数。
上述蛋白质或上述核酸分子或上述表达盒、重组载体或重组微生物在如下(d1)和/或(d2)中的应用：
(d1)培育分蘖数增加的植物；
(d2)培育雌穗数增加的植物。
本发明另一个目的是提供一种制备分蘖数增加和/或雌穗数增加的植物的方法。
本发明提供的方法，包括如下步骤：
1)构建转基因植物；
所述构建转基因植物的方法为如下1)-A、1)-B或1)-C：
1)-A、提高受体植物中第一个目的中的蛋白质的含量或活性，得到转基因植物；
1)-B、提高受体植物中编码上述蛋白质核酸分子的表达量，得到转基因植物；
1)-C、将编码上述蛋白质核酸分子导入目的植物，得到转基因植物；
2)将所述转基因植物与无分蘖数植物杂交，再将杂交子代自交，以去除目的植物背景，得到分蘖数增加和/或雌穗数增加的植物。
在本发明的实施例汇总，目的植物为B73。
本发明发明人发现tin1在无分蘖自交系B37分蘖芽处的表达量显著低于多分蘖自交系P51。通过近等基因系的表型分析，发现tin1基因并不影响侧生分生组织的形成，而是通过调控分蘖芽的伸长，最终影响玉米可见分蘖的数目。而且，在近等基因系中该基因在调控玉米分蘖数的同时，对其他的农艺性状并无显著影响。通过转基因验证，证明过表达两个亲本类型的tin1基因都可以使玉米分蘖数显著增多(P-value<0.01)，而且还可以明显增加玉米的雌穗数(P-value<0.01)，从而可以在一定程度上提高产量。
本发明将调控玉米分蘖发育的基因tin1过表达在玉米中，提高该基因的表达量可以使玉米分蘖数明显增多，同时还可以显著提高其雌穗数目，而对其他的农艺性状没有明显的影响。tin1基因的克隆，为今后的玉米分蘖数的精细改良提供了重要的理论基础和切实可行的新方法。因而，tin1基因在玉米分子设计育种中具有巨大的应用潜力。
附图说明
图1为定位群体亲本表型照片和定位群体构建策略；图1A为独杆亲本B37和多分蘖亲本P51成熟期的表型(上)和籽粒表型(下)；图1B为QTL定位群体构建的策略.
图2为tin1近等基因系植株分蘖表型比较；图2a为带有B37类型tin1等位基因(NIL-B37)和带有P51类型tin1等位基因(NIL-P51)的近等基因系植株苗期的表型比较；图2b为带有B37类型tin1等位基因和带有P51类型tin1等位基因的近等基因系植株成熟期的表型比较；图2c为带有B37类型tin1等位基因的近等基因系植株幼苗期的分蘖芽表型；图2d为带有P51类型tin1等位基因的近等基因系植株幼苗期的分蘖芽表型；图2e为带有B37类型tin1等位基因的近等基因系植株拔节期的分蘖芽表型；图2f带有P51类型tin1等位基因的近等基因系植株拔节期的分蘖芽表型；图2g为带有B37类型tin1等位基因的近等基因系植株成熟期的分蘖芽表型；图2h为带有P51类型tin1等位基因的近等基因系植株成熟期的分蘖芽表型；图2i为带有B37类型tin1等位基因和带有P51类型tin1等位基因的近等基因系植株分蘖长随时间梯度变化的差异；图2j为带有B37类型tin1等位基因和带有P51类型tin1等位基因的近等基因系成熟期的分蘖数表型的统计学差异。
图3为tin1 NIL系其他农艺性状表型比较。
图4为tin1位点的定位与克隆；图4a为tin1位点的初定位结果；图4b为tin1位点的精细定位结果；图4c为tin1位点精细定位区间内的候选基因。
图5为tin1近等基因系中tin1的表达模式比较；注：“**”代表P-value<0.01。
图6为转基因过表达株系在表达量水平的差异以及其后代在分蘖性状表现；图6a转基因过表达株系OEtin1B37-1和对照CK在散粉期分蘖数差异；图6b转基因过表达植株的对照CK的茎秆基部细节图；图6c转基因过表达株系OEtin1B37-1的茎秆基部细节图；图6d转 基因过表达植株OEtin1B37-1和对照CK的成熟期表型差异；图6e tin1在4个转基因过表达家系与对照CK中表达量的差异；图6f 4个转基因过表达家系与对照CK的分蘖数表型统计分析；图6g转基因过表达植株OEtin1B37-1和对照CK雌穗数表型统计分析；“**”代表0.001显著水平。
图7为转基因过表达株系在成熟期的分蘖性状；图7a转基因过表达植株OEtin1P51和对照CK在成熟期分蘖数差异；图7b转基因过表达植株OEtin1B37-2和对照CK在成熟期分蘖数差异；图7c转基因过表达植株OEtin1B37-3和对照CK在成熟期分蘖数差异；每个图分上下两组，下面是上面的放大图。
具体实施方式
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。
玉米B37(文献中的名称为B37)、B73玉米(文献中的名称为B73)、玉米P51(文献中的名称为P51)均记载在如下文献中：Bukowski R,Guo X,Lu Y,et al.Construction ofthe third-generation Zea mays haplotype map[J].Gigascience,2017,7(4):gix134。
实施例1、控制玉米分蘖数基因tin1的发现和克隆
通过玉米父本B37与玉米母本P51杂交产生F1代，并由F1自交产生并种植了500个F2群体，之后通过3代的连续自交最终构建出由232个家系组成的RIL(F5)群体。具体定位群体构建的流程见(图1)。群体种植方式选择单行区种植，每行10株，行距50cm，株距25cm。
于2015年北京，对该RIL群体的分蘖数性状进行了QTL初定位。共定到3个与分蘖数相关的QTLs，分别位于玉米4、5、7号染色体。其中，位于7号染色体前端的QTL效应最大，将其命名为tiller number 1(tin1)，其能解释9.5％的表型变异(图4a)。
为了进一步精细分析tin1位点的效应，从F6代中挑选了一个在tin1位点杂合，而其它分蘖数QTLs处为纯合的剩余杂合家系(Residual Heterozygous Lines，RHL)。通过其自交产生了一对tin1的近等基因系(Near-Isogenic Lines，NIL)，根据tin1位点的片段来源，将其命名为NIL-B37和NIL-P51。NIL-B37和NIL-P51在幼苗阶段都能在玉米基部的叶腋位置长出肉眼可见的分蘖芽(图2a,图2c-f)，表明tin1并不能抑制分蘖芽的形成。然而，玉米进入拔节期以后，NIL-P51的分蘖芽可以不断快速伸长，并在成熟期达到最长，约80cm高。而NIL-B37的分蘖芽常常处在休眠状态，只有缓慢增长(图2i)。最终，在玉米成熟期，NIL-P51的分蘖数显著高于NIL-B37(图2b,图2g-j)。
为了检测tin1位点对其他重要农艺性状的影响，调查了该NIL系除分蘖数以外的11个性状，包括株高、穗位高、雄穗长、雄穗分枝数、叶长、叶宽、叶夹角、穗上叶片数、穗行数、分蘖角度、主茎雌穗数。结果分析显示，这11个性状在两个NIL系之间都不存在显著差异(图3)。这说明tin1位点除了影响玉米分蘖数以外，可能并不显著影响玉米其它的农艺性状。
利用玉米分蘖数QTL初定位将tin1定位在7号染色体前端分子标记M1和M2之间，物理距离大约9Mb的区间内(图4a)。为了对tin1进行精细定位，从一个RHL系自交产生了10,704的精细定位群体。通过后代验证的方法，最终将tin1位点定位到分子标记S2和S3之间，物理距离大约3.9kb(图4b)。根据玉米的基因组注释信息(https://maizegdb.org/,AGPv4)，该区间只包含一个已注释的基因(Zm00001d018816)，将此基因作为tin1位点的候选基因(图4c)。
为了研究tin1基因在NIL系材料中的表达模式，在田间生长的NIL系材料取了9个组织，包括叶片、叶耳、幼根、茎尖分生组织、花序分生组织、幼嫩的雌穗、未散粉的雄穗、长约2mm的分蘖芽，长约5cm的分蘖芽。然后采用实时定量PCR(qRT-PCR)方法检测了tin1在各个组织的表达量。结果表明，tin1基因主要在叶片，茎尖分生组织、分蘖芽和根表达，而且分蘖数较多的NIL-P51在SAM和分蘖芽中的表达量都显著高于NIL-B37(图5，P-value<0.01)。tin1基因的组织表达特异性，以及其在NIL-P51的分蘖芽中较高的表达量，都与其调控玉米分蘖数的生物功能高度一致。
来源于多分蘖自交系P51的基因tin1 P51的基因组DNA为序列1，其CDS区作为序列5，其编码的的蛋白命名为tin1 P51，该蛋白的氨基酸序列为序列2；
来源于无分蘖自交系B37的基因tin1 B37的基因组DNA为序列3，其CDS区作为序列6，其编码的的蛋白命名为tin1B37，该蛋白的氨基酸序列为序列4。
实施例2、控制玉米分蘖数基因tin1的功能验证
一、转tin1玉米的制备
1、重组载体的构建
1)过表达tin1 P51重组载体
过表达tin1 P51重组载体pBCXUN-tin1 P51为将序列5所示的基因tin1 P51连接到pBCXUN载体(记载在如下文献中：ZmHAK5 and ZmHAK1 function in K+uptake anddistribution in maize under low K+conditions.Journal of Intergrative PlantBiology doi:10.1111/jipb.12756；公开日2018年12月11日)上，该重组载体表达序列2所示的蛋白tin1 P51；该载体的具体构建方法如下：
利用XcmI内切酶酶切pBCXUN载体得到线性化载体；然后，通过特异引物(ATGGCGCTAGGCCTGGCGCCGC和CTAGAGCCGCAACTCGAGGTCA)利用高保真酶KOD FX以P51的分蘖芽cDNA为模板进行PCR扩增得到基因Tin1 P51的CDS序列，并进一步对扩增产物进行末端加A处理；最终利用T4连接酶将P51 tin1基因的序列与酶切后的载体进行连接反应，从而获得重组载体pBCXUN-tin1 P51。
2)过表达tin1 B37重组载体
过表达tin1 B37重组载体pBCXUN-tin1 B37为将序列6所示的基因tin1 B37连接到pBCXUN载体上，该重组载体表达序列4所示的蛋白tin1 B37；该载体的具体构建方法如下：
利用XcmI内切酶酶切pBCXUN载体得到线性化载体；然后，通过特异引物(ATGGCGCTAGGCCTGGCGCCGC和CTAGAGCCGCAACTCGAGGTCA)利用高保真酶KOD FX以B37的分蘖芽cDNA为模板进行PCR扩增得到Tin1 B37的CDS序列，并进一步对扩增产物进行末端加A处理；最终利用T4连接酶将B37 tin1基因的序列与酶切后的载体进行连接反应，从而获得重组载体pBCXUN-tin1 B37。
2、转tin1玉米的制备
1)转tin1玉米的制备
将上述过表达tin1 P51重组载体和过表达tin1 B37重组载体分别转入B73玉米品种(以下称为野生型玉米)中，得到T0代转tin1 P51玉米和T0代转tin1 B37玉米。
所有玉米转化事件交予中国农业大学玉米转基因平台完成，为常规转基因操作。
2)转tin1玉米的鉴定
分别提取T0代转tin1 P51玉米和T0代转tin1 B37玉米叶片的基因组DNA，用Bar基因引物进行PCR扩增，得到262bp的片段的为Bar基因阳性T0代转tin1 P51玉米和Bar基因阳性T0代转tin1 B37玉米。
上述Bar基因引物由如下：GAAGGCACGCAACGCCTACGA和CCAGAAACCCACGTCATGCCA组成。
分别提取Bar基因阳性T0代转tin1 P51玉米和Bar基因阳性T0代转tin1 B37玉米叶片的基因组DNA，用tin1基因的扩增引物CGTGATTCTGCTCGGGGA和AGGGCAGGATCACAAGACAA进行qRT-PCR，以GAPDH基因为内参，内参基因的扩增引物序列为ATCAACGGCTTCGGAAGGAT和CCGTGGACGGTGTCGTACTT。以野生型玉米作为对照。
与野生型玉米相比，T0代转tin1 P51玉米和T0代转tin1 B37玉米中tin1基因表达量提高的植株为阳性T0代转tin1 P51玉米和阳性T0代转tin1 B37玉米，共得到1株阳性T0代转tin1 P51玉米(OEtin1 P51)和3株阳性T0代转tin1 B37玉米(OEtin1B37-1、OEtin1B37-2、OEtin1B37-3)。
二、表型检测
由于基因tin1在B73背景下的T0代大多表型异常(比如植株过度矮小，叶片畸形，雌穗发育不全等)，因此将所有T0代转基因植株与无分蘖亲本B37进行回交，并自交两代用以纯化背景。各自转基因家系内的转基因阳性与阴性进行比较，使其基因型背景差异达到最小，具体如下：
将1株阳性T0代转tin1 P51玉米(OEtin1 P51)、3株阳性T0代转tin1 B37玉米(OEtin1B37-1、OEtin1B37-2、OEtin1B37-3)分别与无分蘖亲本B37杂交，收集杂交子代F1代；再自交2代，得到OEtin1 P51的F3代、OEtin1B37-1的F3代、OEtin1B37-2的F3代、OEtin1B37-3的F3代。
1、分子鉴定
提取OEtin1 P51的F3代、OEtin1B37-1的F3代、OEtin1B37-2的F3代、OEtin1B37-3的F3代叶片的基因组DNA，用Bar基因引物进行PCR扩增。上述Bar基因引物由如下：GAAGGCACGCAACGCCTACGA和CCAGAAACCCACGTCATGCCA组成，目标产物大小为262bp,得到目标产物为阳性，未得到目标产物为阴性。
分别提取OEtin1 P51的F3代、OEtin1B37-1的F3代、OEtin1B37-2的F3代、OEtin1B37-3的F3代的基因组DNA，用tin1基因的扩增引物CGTGATTCTGCTCGGGGA和AGGGCAGGATCACAAGACAA进行qRT-PCR，以GAPDH基因为内参，内参基因的扩增引物序列为ATCAACGGCTTCGGAAGGAT和CCGTGGACGGTGTCGTACTT。以野生型玉米作为对照。比野生型玉米表达量提高的植株为阳性，未提高的为阴性。
结果如下：
300株OEtin1 P51的F3代中，与野生型玉米相比，tin1基因表达量提高且Bar基因阳性的植株命名为阳性OEtin1 P51的F3代(共222株)；tin1基因表达量未提高且Bar基因阴性tin1 P51的F3代玉米，命名为OEtin1 P51的F3代阴性对照(共78株)；可以看出，符合孟德尔等位基因分离定律，3/4为阳性，1/4为阴性。
300株OEtin1B37-1的F3代、300株OEtin1B37-2的F3代、300株OEtin1B37-3的F3代中，与野生型玉米相比，tin1基因表达量提高且Bar基因阳性的植株命名为阳性OEtin1B37-1的F3代(220株)、阳性Etin1B37-2的F3代(218株)、阳性OEtin1B37-3的F3代(215株)；tin1基因表达量未提高且Bar基因阴性的F3代玉米，分别命名为OEtin1B37-1的F3代阴性对照(80株)、OEtin1B37-2的F3代阴性对照(82株)、OEtin1B37-3的F3代阴性对照(85株)；可以看出，符合孟德尔等位基因分离定律，3/4为阳性，1/4为阴性。
2、表型检测
播种阳性OEtin1 P51的F3代、阳性OEtin1B37-1的F3代、阳性OEtin1B37-2的F3代、阳性OEtin1B37-3的F3代、及各自对应的阴性对照植株(CK)进行如下检测，每个株系75个种子，实验重复3次结果取平均值：
1)、分蘖数检测
观察玉米散粉期(播种60天)表型，结果如图6a-c,e-f所示，可以看出，与阴性对照植株相比，OEtin1 B37-1分蘖数增加。
统计玉米散粉期(播种60天)分蘖数(单位为个)，结果如图6e-f和图7所示：阳性OEtin1P51的F3代、阳性OEtin1 B37-1的F3代、阳性OEtin1 B37-2的F3代、阳性OEtin1 B37-3的F3代的分蘖数分别为2.23、2.22、0.43、0.68，其对应的阴性对照CK分别为0.40、0.79、0.11、0.25。
2、穗行数
播种120天(成熟期)后，检测玉米穗行数(单位为个)，结果如下：
结果如图6g所示，可以看出，与其阴性对照相比，阳性OEtin1 B37-1的F3代的穗行数增加。
3、雌穗数
播种120天(成熟期)后，检测玉米整株雌穗数目，结果如图6d所示，可以看出，与各自阴性对照相比，阳性OEtin1 B37-1的F3代的雌穗数明显增加。
统计数据如下：阳性OEtin1 B37-1的F3代的雌穗数为1.91，其阴性对照CK的平均雌穗数为1；
上述结果表明，tin1 P51和tin1 B37基因提高植物的分蘖数和雌穗数目。
4、表达量检测
分别提取阳性OEtin1P51的F3代、阳性OEtin1 B37-1的F3代、阳性OEtin1 B37-2的F3代、阳性OEtin1 B37-3的F3代、各自阴性对照玉米叶片的基因组DNA，用tin1基因的扩增引物CGTGATTCTGCTCGGGGA和AGGGCAGGATCACAAGACAA进行qRT-PCR，以GAPDH基因为内参，内参基因的扩增引物序列为ATCAACGGCTTCGGAAGGAT和CCGTGGACGGTGTCGTACTT。
结果如图6e所示，可以看出，各自阴性对照(每个阴性对照均低，以OEtin1P51阴性对照为例)相比，阳性OEtin1P51的F3代、阳性OEtin1 B37-1的F3代、阳性OEtin1 B37-2的F3代、阳性OEtin1 B37-3的F3代中tin1基因表达量均提高。
SEQUENCE LISTING
<110> 中国农业大学
<120> 一种调控玉米分蘖数的基因及其编码蛋白与应用
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<210> 1
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<212> DNA
<213> Artificial sequence
<400> 1
aagggcatca tcactcatgt cagctttcca ttcgtccaat cccccttacc atttctgtac 60
atctttgtaa cgcactgcct agcttggcac cggcagacgg cagtcgtaca tctcgtaaca 120
gctccacccc cacagcagct tcttacgaaa attttccttc cgattgcatg gagcaggcgc 180
ccccgtcgct gccctctcga ccgggtgtgg cggcggtcga catggcgcta ggcctggcgc 240
cgccggaggg acaccgccgc cacgaggagg agcagaacca gctggcaacg gcgcgcgtcg 300
gcgggaaggg ggcgcgcctg ttcccgtgcc tcttctgcaa caagaagttc ctcaagtcgc 360
aggcgctcgg cgggcaccag aacgcgcaca agaaggagcg cgccgccggc gccttgaact 420
ggaaccccta cctctacggt gacccctacg ctgcagcggc ggtcccgggc agcaggctcg 480
gtgctgctgc agcgtccgtg ccgctcgcct cgcatggcgg cggcactact gccgcagagg 540
cagagcctcc tggcagcgtg agcgtcgtca agctcaagct cgagaggcct gacggcggcg 600
cggcgctctt cacggacgac gccttgctcc cggcggaacc agcagcagcc gaccggccct 660
ttgccaggct gcccgacggc accgtggaca tgctcaactg gaggaggacc tcccgcgtct 720
ctgccccacc ggagagcgcg gacaccaacg cagcaccctc cggcgccggc gaggagctgc 780
ttgacctcga gttgcggctc tagctagaac cgcgacggcg tgattctgct cggggagaaa 840
gcttaaaaag acgcatcttc cagctaggtt gtgtcgctct ctcttcttgc cttgatgcct 900
tcactatatc catatgatat gattgtatat atctatctct tgtcttgtga tcctgccctt 960
gccccaacca agcttgatat atggggcttt gttttgtgct tgttatgacg aagtactgat 1020
tttaatatgc ttgtgcgaat gcatgcgtgt ggatcttc 1058
<210> 2
<211> 193
<212> PRT
<213> Artificial sequence
<400> 2
Met Ala Leu Gly Leu Ala Pro Pro Glu Gly His Arg Arg His Glu Glu
1 5 10 15
Glu Gln Asn Gln Leu Ala Thr Ala Arg Val Gly Gly Lys Gly Ala Arg
20 25 30
Leu Phe Pro Cys Leu Phe Cys Asn Lys Lys Phe Leu Lys Ser Gln Ala
35 40 45
Leu Gly Gly His Gln Asn Ala His Lys Lys Glu Arg Ala Ala Gly Ala
50 55 60
Leu Asn Trp Asn Pro Tyr Leu Tyr Gly Asp Pro Tyr Ala Ala Ala Ala
65 70 75 80
Val Pro Gly Ser Arg Leu Gly Ala Ala Ala Ala Ser Val Pro Leu Ala
85 90 95
Ser His Gly Gly Gly Thr Thr Ala Ala Glu Ala Glu Pro Pro Gly Ser
100 105 110
Val Ser Val Val Lys Leu Lys Leu Glu Arg Pro Asp Gly Gly Ala Ala
115 120 125
Leu Phe Thr Asp Asp Ala Leu Leu Pro Ala Glu Pro Ala Ala Ala Asp
130 135 140
Arg Pro Phe Ala Arg Leu Pro Asp Gly Thr Val Asp Met Leu Asn Trp
145 150 155 160
Arg Arg Thr Ser Arg Val Ser Ala Pro Pro Glu Ser Ala Asp Thr Asn
165 170 175
Ala Ala Pro Ser Gly Ala Gly Glu Glu Leu Leu Asp Leu Glu Leu Arg
180 185 190
Leu
<210> 3
<211> 1055
<212> DNA
<213> Artificial sequence
<400> 3
catcatcact catgtcagct ttccattcgt ccaatccccc ttaccatttc tgtacatctt 60
tgtaacgcac tgcctagctt ggcaccggca gacggcagtg gtacatctcg taacagctcc 120
accgtacccc cacagcagct tcttacgaaa attttccttc cgattgcatg gagcaggcgc 180
ccccgtcgct gccctctcga ccgggtgtgg cggcggtcga catggcgcta ggcctggcgc 240
cgccggaggg acaccgccgc cacgaggagg agcagaacca gctggcaacg gcgcgcgtcg 300
gcgggaaggg ggggcgcctg ttcccgtgcc tcttctgcaa caagaagttc ctcaagtcgc 360
aggcgctcgg ggggcaccag aacgcgcaca agaaggagcg cgccgccggc gccttgaact 420
ggaaccccta cctctacggt gacccctacg ctgcagcggc ggtcccgggc agcaggctcg 480
gtgctgctgc agcgtccgtg ccgctcgcct cgcatggcgg cggcactgct gccgcagagg 540
cagagcctcc tggcagcgtg agcgtcgtca agctcaagct cgagaggact gacggcggcg 600
cggcgctctt cacggacgac gccggcgcct tgctcctggc ggaaccagca gcagccgacc 660
ggccctttac caggctgccc gacggcaccg tggacatgct caactggagg aggacctccc 720
gcgtctctgc cccaccggac accaacgcag caccctccgg cgccggcgag gagctgcttg 780
acctcgagtt gcggctctag ctagaaccgc gacggcgtga ttctgctcgg ggagaaagct 840
taaaaagacg catcttccag ctaggttgtg tcgctctctc ttcttgcctt gatgccttca 900
ctatatccat atgatatgat tgtatatatc tatctcttgt cttgtgatcc tgcccttgcc 960
ccaaccaagc ttgatatatg gggctttgtt ttgtgcttgt tatgacgaag tactgatttt 1020
aatgtgcttg tgtgaatgca tgcgtgtgga tcttc 1055
<210> 4
<211> 192
<212> PRT
<213> Artificial sequence
<400> 4
Met Ala Leu Gly Leu Ala Pro Pro Glu Gly His Arg Arg His Glu Glu
1 5 10 15
Glu Gln Asn Gln Leu Ala Thr Ala Arg Val Gly Gly Lys Gly Gly Arg
20 25 30
Leu Phe Pro Cys Leu Phe Cys Asn Lys Lys Phe Leu Lys Ser Gln Ala
35 40 45
Leu Gly Gly His Gln Asn Ala His Lys Lys Glu Arg Ala Ala Gly Ala
50 55 60
Leu Asn Trp Asn Pro Tyr Leu Tyr Gly Asp Pro Tyr Ala Ala Ala Ala
65 70 75 80
Val Pro Gly Ser Arg Leu Gly Ala Ala Ala Ala Ser Val Pro Leu Ala
85 90 95
Ser His Gly Gly Gly Thr Ala Ala Ala Glu Ala Glu Pro Pro Gly Ser
100 105 110
Val Ser Val Val Lys Leu Lys Leu Glu Arg Thr Asp Gly Gly Ala Ala
115 120 125
Leu Phe Thr Asp Asp Ala Gly Ala Leu Leu Leu Ala Glu Pro Ala Ala
130 135 140
Ala Asp Arg Pro Phe Thr Arg Leu Pro Asp Gly Thr Val Asp Met Leu
145 150 155 160
Asn Trp Arg Arg Thr Ser Arg Val Ser Ala Pro Pro Asp Thr Asn Ala
165 170 175
Ala Pro Ser Gly Ala Gly Glu Glu Leu Leu Asp Leu Glu Leu Arg Leu
180 185 190
<210> 5
<211> 582
<212> DNA
<213> Artificial sequence
<400> 5
atggcgctag gcctggcgcc gccggaggga caccgccgcc acgaggagga gcagaaccag 60
ctggcaacgg cgcgcgtcgg cgggaagggg gcgcgcctgt tcccgtgcct cttctgcaac 120
aagaagttcc tcaagtcgca ggcgctcggc gggcaccaga acgcgcacaa gaaggagcgc 180
gccgccggcg ccttgaactg gaacccctac ctctacggtg acccctacgc tgcagcggcg 240
gtcccgggca gcaggctcgg tgctgctgca gcgtccgtgc cgctcgcctc gcatggcggc 300
ggcactactg ccgcagaggc agagcctcct ggcagcgtga gcgtcgtcaa gctcaagctc 360
gagaggcctg acggcggcgc ggcgctcttc acggacgacg ccttgctccc ggcggaacca 420
gcagcagccg accggccctt tgccaggctg cccgacggca ccgtggacat gctcaactgg 480
aggaggacct cccgcgtctc tgccccaccg gagagcgcgg acaccaacgc agcaccctcc 540
ggcgccggcg aggagctgct tgacctcgag ttgcggctct ag 582
<210> 6
<211> 579
<212> DNA
<213> Artificial sequence
<400> 6
atggcgctag gcctggcgcc gccggaggga caccgccgcc acgaggagga gcagaaccag 60
ctggcaacgg cgcgcgtcgg cgggaagggg gggcgcctgt tcccgtgcct cttctgcaac 120
aagaagttcc tcaagtcgca ggcgctcggg gggcaccaga acgcgcacaa gaaggagcgc 180
gccgccggcg ccttgaactg gaacccctac ctctacggtg acccctacgc tgcagcggcg 240
gtcccgggca gcaggctcgg tgctgctgca gcgtccgtgc cgctcgcctc gcatggcggc 300
ggcactgctg ccgcagaggc agagcctcct ggcagcgtga gcgtcgtcaa gctcaagctc 360
gagaggactg acggcggcgc ggcgctcttc acggacgacg ccggcgcctt gctcctggcg 420
gaaccagcag cagccgaccg gccctttacc aggctgcccg acggcaccgt ggacatgctc 480
aactggagga ggacctcccg cgtctctgcc ccaccggaca ccaacgcagc accctccggc 540
gccggcgagg agctgcttga cctcgagttg cggctctag 579

Claims (7)

1.一种蛋白质，为如下(a1)-(a5)中任一种：
(a1)序列表中序列2所示的蛋白质；
(a2)序列表中序列4所示的蛋白质；
(a3)在(a1)或(a2)所述蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白；
(a4)将(a1)或(a2)经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与植物发育相关的蛋白质；
(a5)与(a1)或(a2)具有98％以上同一性且与植物发育相关的蛋白质。
2.编码权利要求1所述蛋白质的核酸分子。
3.根据权利要求2所述的核酸分子，其特征在于：所述核酸分子为如下(b1)-(b6)任一种：
(b1)为序列表中序列1所示的DNA分子；
(b2)为序列表中序列3所示的DNA分子；
(b3)编码区为序列表中序列5所示的DNA分子；
(b4)编码区为序列表中序列6所示的DNA分子；
(b5)与(b1)-(b4)任一种具有95％以上同一性且编码所述蛋白质的DNA分子；
(b6)在严格条件下与(b1)-(b4)任一种限定的核苷酸序列杂交且编码权利要求1所述蛋白质的DNA分子。
4.含有权利要求2或3所述核酸分子的表达盒、重组载体或重组微生物。
5.权利要求1所述蛋白质或权利要求2或3所述核酸分子或权利要求4所述表达盒、重组载体或重组微生物在如下(c1)和/或(c2)中的应用：
(c1)调控植物的分蘖数；
(c2)调控植物的雌穗数。
6.权利要求1所述蛋白质或权利要求2或3所述核酸分子或权利要求4所述表达盒、重组载体或重组微生物在如下(d1)和/或(d2)中的应用：
(d1)培育分蘖数增加的植物；
(d2)培育雌穗数增加的植物。
7.一种制备分蘖数增加和/或雌穗数增加的植物的方法，包括如下步骤：
1)构建转基因植物；
所述构建转基因植物的方法为如下1)-A、1)-B或1)-C：
1)-A、提高受体植物中权利要求1所述蛋白质的含量或活性，得到转基因植物；
1)-B、提高受体植物中编码权利要求1所述蛋白质核酸分子的表达量，得到转基因植物；
1)-C、将编码权利要求1所述蛋白质核酸分子导入目的植物，得到转基因植物；
2)将所述转基因植物与无分蘖数植物杂交，再将杂交子代自交，得到分蘖数增加和/或雌穗数增加的植物。
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