CN110904146B

CN110904146B - 拟南芥gif1基因在调控种子大小中的应用

Info

Publication number: CN110904146B
Application number: CN201911292713.9A
Authority: CN
Inventors: 刘祖培; 李云海; 李娜
Original assignee: Institute of Genetics and Developmental Biology of CAS
Current assignee: Institute of Genetics and Developmental Biology of CAS
Priority date: 2019-12-16
Filing date: 2019-12-16
Publication date: 2021-08-10
Anticipated expiration: 2039-12-16
Also published as: CN110904146A

Abstract

本发明公开了拟南芥GIF1基因在调控种子大小中的应用。本发明提供了如下1)‑3)中任一种物质在调控植物种子大小中的应用；1)蛋白GIF1；2)编码蛋白GIF1的核酸分子；3)含有编码蛋白GIF1的核酸分子的重组载体、表达盒或重组菌；本发明的实验证明了拟南芥GIF1基因对种子大小具有重要调节作用，GIF1基因功能缺失突变体gif1产生小种子，而过表达GIF1基因植株(35S:Myc‑GIF1)可产生大种子，该基因可用于增加植物种子产量，对于植物育种具有重要启示意义。

Description

拟南芥GIF1基因在调控种子大小中的应用

技术领域

本发明属于生物技术领域，尤其涉及拟南芥GIF1基因在调控种子大小中的应用。

背景技术

人类的主食主要来源于作物的种子，例如水稻与小麦。决定水稻和小麦的产量具有三要素：穗数、粒重和分蘖数。种子粒重与种子大小密切相关，因此种子大小是重要的农艺性状，也是决定植物种子产量的重要因子。随着当今人口的快速增长、人均耕地面积不断减少及全球气候变化对环境的影响，导致人类粮食面临短缺，如何增加人类粮食成为一个亟待解决的重大问题，因此挖掘影响植株种子大小的基因、开发高产基因资源和提高粮食产量对保证我国粮食安全具有十分重要的价值。

多数二倍体植物种子由种皮、胚乳和胚三部分组成。胚乳和胚由受精后的合子发育而来，而种皮由母体成分发育而来，因此最终种子大小由母体组分与合子组分共同协同调控。目前一些影响植物种子母体组分与合子组分的信号通路已被报道，它们包括：泛素化蛋白途径，例如AtDA1、AtSAMBA、OsGW2和OsWTG1基因等；G蛋白途径，例如OsRGB1、GS3、OsMADS1和OsRGA1基因等；MAPK途径(mitogen-activated protein kinase(MAPK)signaling)，例如OsMKKK10、OsMKK4、OsMAPK6和OsMKP1基因等；植物激素途径，例如OsGSK2、OsGSE5、OsBG1和OsARF4基因等；转录因子调节途径，例如OsGRF4、OsGW6、AtAP2和MtBS1基因等。然而种子发育过程复杂，最终决定种子大小的分子机理目前仍不清楚。进一步挖掘影响植物种子大小的基因，对人类进一步了解植物种子发育过程及提高作物产量具有重要的意义。

发明内容

本发明的一个目的是提供蛋白GIF1及其相关生物材料在调控植物种子大小中的应用。

本发明提供了如下1)-3)中任一种物质在调控植物种子大小中的应用；

1)蛋白GIF1；

2)编码蛋白GIF1的核酸分子；

3)含有编码蛋白GIF1的核酸分子的重组载体、表达盒或重组菌；

所述蛋白GIF1为如下(1)或(2)或(3)：

(1)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

(2)由序列表中序列2所示的氨基酸序列的末端添加标签序列组成的蛋白质；

(3)将序列表中序列2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由(1)或(2)衍生的蛋白质。

上述中，一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加为不超过10个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加。

上述标签具体如表1所示。

表1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
HA	9	YPYDVPDYA

在本发明的实施例中，标签序列为myc序列，(2)所示的蛋白GIF1的氨基酸序列为序列4。

上述应用中，所述编码蛋白GIF1的核酸分子是如下1)-4)中任一种的DNA分子：

1)编码区为序列表中序列1所示的DNA分子；

2)编码区为序列表中序列3所示的DNA分子；

3)在严格条件下与1)或2)限定的DNA序列杂交且编码具有相同功能蛋白质的DNA分子；

4)与1)或2)限定的DNA序列至少具有70％、至少具有75％、至少具有80％、至少具有85％、至少具有90％、至少具有95％、至少具有96％、至少具有97％、至少具有98％或至少具有99％同源性且编码具有相同功能蛋白质的DNA分子。

上述严格条件可为用6×SSC，0.5％SDS的溶液，在65℃下杂交，然后用2×SSC，0.1％SDS和1×SSC，0.1％SDS各洗膜一次。

上述应用中，所述调控植物种子大小为增加植物种子大小。

上述物质在培育种子大小增加的植物或大种子植物中的应用也是本发明保护的范围。

上述降低植物中蛋白GIF1的含量和/或活性的物质，或，降低植物中编码蛋白GIF1的核酸分子的表达的物质，在培育种子大小缩小的植物或小种子植物中的应用也是本发明保护的范围。

本发明另一个目的是提供一种培育种子大小增加的转基因植物的方法。

本发明提供的方法，为如下1)或2)：

1)所述的方法包括如下步骤：提高目的植物中蛋白GIF1的含量和/或活性，得到转基因植物；

2)所述的方法包括如下步骤：提高目的植物中编码蛋白GIF1的核酸分子的表达，得到转基因植物；

所述转基因植物的种子大于所述目的植物；

所述蛋白GIF1为如下(1)或(2)或(3)：

(1)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

上述方法中，所述提高目的植物中蛋白GIF1的含量和/或活性，或，所述提高目的植物中编码蛋白GIF1的核酸分子的表达，均是将所述编码蛋白GIF1的核酸分子导入所述目的植物中；具体是通过含有编码蛋白GIF1的核酸分子的重组载体导入，所述重组载体为pCAMBIA1300-221-Myc-GIF1，该重组载体pCAMBIA1300-221-Myc-GIF1表达Myc-GIF1融合蛋白，该融合蛋白的氨基酸序列见序列4，第1-73位为Myc标签序列(载体骨架上)；第74-283位为GIF1蛋白序列。

本发明第3个目的是提供一种培育种子大小缩小的目的植物的方法。

本发明提供的方法，为如下3)或4)：

3)所述的方法包括如下步骤：降低受体植物中蛋白GIF1的含量和/或活性，得到目的植物；

4)所述的方法包括如下步骤：降低受体植物中编码蛋白GIF1的核酸分子的表达，得到目的植物；

所述目的植物的种子小于所述受体植物；

所述蛋白GIF1为如下(1)或(2)或(3)：

(1)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

(3)将序列表中序列2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由(1)或(2)衍生的蛋白质；

在本目的的方法中，受体植物为野生型拟南芥，目的植物为突变体gif1。

上述中，所述植物为双子叶植物或单子叶植物。

本发明实验证明了拟南芥GIF1基因对种子大小具有重要调节作用，GIF1基因功能缺失突变体gif1产生小种子，而过表达GIF1基因植株(35S:Myc-GIF1)可产生大种子，该基因可用于增加植物种子产量，对于植物育种具有重要启示意义。本发明发现了拟南芥GIF1基因对种子大小具有重要调节作用。

附图说明

图1为T₃代35S:Myc-GIF1植株中GIF1基因的表达量分析(n＝3)；通过qPCR法，分析第9天T3代35S:Myc-GIF1植株中GIF1基因的表达量；ACTIN2基因用于数据校正；误差性代表标准误差；*代表与野生型植株值相比存在显著性差异；one-way ANOVA P-values用于显著性差异分析:**P<0.01。

图2为gif1植株中GIF1基因的表达量分析(n＝3)；通过qPCR法分析第9天gif1植株中GIF1基因的表达量；ACTIN2基因用于数据校正；误差性代表标准误差；*代表与野生型植株值相比存在显著性差异；one-way ANOVA P-values用于显著性差异分析:**P<0.01。

图3为野生型植株(Col-0)、gif1和35S:Myc-GIF1植株的种子照片；比例尺为0.5毫米。

图4为野生型植株(Col-0)、gif1和35S:Myc-GIF1植株的种子大小测量结果，误差性代表标准误差；*代表与野生型植株值相比存在显著性差异；one-way ANOVA P-values用于显著性差异分析:*P<0.05和**P<0.01。

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。

下述实施例中m/v如无特殊说明均为g:mL。

GIF1基因突变体gif1，购自ABRC(Arabidopsis Biological Resource Centre)种子中心，产品目录号为SALK_150407。

野生型拟南芥Col-0记载在如下文献中，Li,N.,Liu,Z.,Wang,Z.,Ru,L.,Gonzalez,N.,Baekelandt,A.,Pauwels,L.,Goossens,A.,Xu,R.,Zhu,Z.,Inze,D.,Li,Y.(2018).STERILE APETALA modulates the stability of a repressor protein complexto control organ size in Arabidopsis thaliana.PLoS Genet.14,e1007218。

拟南芥GIF1基因突变体gif1(SALK_150407)和野生型拟南芥Col-0的基因组中仅GIF1基因存在T-DNA插入突变，其余基因均相同。

GIF1基因的核苷酸序列为序列表中序列1，其编码的蛋白GIF1的氨基酸序列我序列表中序列2。

实施例1、拟南芥GIF1基因在调控植物种子大小中的应用

一、过表达转GIF1基因拟南芥的制备

1、GIF1基因的扩增

以在1/2MS培养基上生长第9天的野生型拟南芥Col-0幼苗为材料，用植物总RNA提取试剂盒(TIANGEN,DP432)提取幼苗中总RNA；以总RNA为模板，用lnRcute lncRNA cDNA第一链合成试剂盒(TIANGEN,KR202)合成cDNA序列；以cDNA作为模板，GIF1-F与GIF1-R序列为引物，进行PCR扩增，得到675bp的PCR扩增产物V6-GIF1。

GIF1-F：TCTAGAGGATCCCCGGGTACCATGCAACAGCACCTGATGCAGAT

GIF1-R：GATCGGGGAAATTCGAGCTCTCAATTCCCATCATCTGATG

经过测序，该PCR产物的核苷酸序列为序列3。

序列3中，第22-654为GIF1基因，第1-21位为pCAMBIA1300-221-Myc质粒接头序列，第655-675位为pCAMBIA1300-221-Myc质粒接头序列。

2、重组质粒的构建

用Kpn I限制性内切酶酶切pCAMBIA1300-221-Myc质粒(Liu,Z.,Chen,G.,Gao,F.,Xu,R.,Li,N.,Zhang,Y.and Li,Y.(2019).Transcriptional repression of the APC/Cactivators CCS52A1/A2 by the Mediator complex subunit MED16 controlsendoreduplication and cell growth in Arabidopsis.Plant Cell 31(8),1899-1912.)，并胶回收酶切产物，得到线性化pCAMBIA1300-221-Myc质粒。

用同源重组试剂盒(北京博迈德基因技术有限公司，货号CL116-01)将上述1得到的扩增产物V6-GIF1与线性化pCAMBIA1300-221-Myc质粒同源重组连接(通过pCAMBIA1300-221-Myc质粒接头序列同源重组)，得到重组载体pCAMBIA1300-221-Myc-GIF1。

该重组载体pCAMBIA1300-221-Myc-GIF1表达Myc-GIF1融合蛋白，该融合蛋白的氨基酸序列见序列4，第1-73位为Myc标签序列(载体骨架上)；第74-283位为GIF1蛋白序列。

3、重组菌的制备

将上述制备的重组载体pCAMBIA1300-221-Myc-GIF1转入GV3101农杆菌感受态中，用含50μg/mL卡那霉素、10μg/mL利福平和40μg/mL庆大霉素的固体LB培养基筛选，得到重组菌。该重组菌用GIF1-F和GIF1-R引物经过PCR鉴定，扩增得到675bp长度片段的为阳性重组菌GV3101/pCAMBIA1300-221-Myc-GIF1。

4、过表达GIF1基因转基因拟南芥35S:Myc-GIF1创建

将阳性重组菌GV3101/pCAMBIA1300-221-Myc-GIF1与转化液(0.22％(m/v)MS、0.5％(m/v)MES、5％(m/v)Sucrose、40ul/100ml Silwett L-77，水为溶剂)混合，使菌液浓度为OD₆₀₀＝0.6；再将含目的菌的转化液侵染生长5周的野生型拟南芥(Col-0)花序(Zhang,X.,Henriques,R.,Lin,S.S.,Niu,Q.W.,and Chua,N.H.(2006).Agrobacterium-mediatedtransformation of Arabidopsis thaliana using the floral dipmethod.Nat.Protoc.1:641–646.)，待种子成熟后，收集T₁代种子。

将T₁代种子播种在含30μg/mL潮霉素的1/2MS培养基中筛选，出苗的为阳性苗，命名为T₁代转GIF1拟南芥(35S:Myc-GIF1)。

培育各株系，得到T₃代植株。

5、转基因植株中目的基因表达量分析

以在1/2MS培养基上生长第9天的T₃代35S:Myc-GIF1和Col-0幼苗为材料，用植物总RNA提取试剂盒(TIANGEN，DP432)提取幼苗中总RNA；以总RNA为模板，GIF1-qF和GIF1-qR序列为引物，用Quant one step qRT-PCR试剂盒(TIANGEN,FP303)，对GIF1基因的RNA表达量进行qPCR分析，实验重复3次。内参基因为ACTIN2，内参基因的引物为ACTIN2-qF和ACTIN2-qR。

引物：

GIF1-qF：CTACCCCAGCAATGTTACCTC

GIF1-qR：ATTCGCTAAGCTTTCCAGAGT

ACTIN2-qF:GAAATCACAGCACTTGCACC

ACTIN2-qR:AAGCCTTTGATCTTGAGAGC

结果如图1所示，与野生型拟南芥相比，T₃代35S:Myc-GIF1幼苗中GIF1的RNA表达量显著高于Col-0幼苗的相应值，以此说明T₃代35S:Myc-GIF1植株为GIF1基因的过表达植株。

6、突变体中目的基因的表达量分析

以1/2MS培养基上生长9天的gif1和Col-0幼苗为材料，用植物总RNA提取试剂盒(TIANGEN，DP432)提取幼苗中总RNA；以总RNA为模板，GIF1-qF/GIF1-qR和ACTIN2-qF/ACTIN2-qR序列为引物，用Quant one step qRT-PCR试剂盒(TIANGEN,FP303)，对GIF1基因的RNA表达量进行qPCR分析，实验重复3次。

引物：

GIF1-qF：CTACCCCAGCAATGTTACCTC

GIF1-qR：ATTCGCTAAGCTTTCCAGAGT

ACTIN2-qF:GAAATCACAGCACTTGCACC

ACTIN2-qR:AAGCCTTTGATCTTGAGAGC

结果如图2所示，与野生型拟南芥相比，gif1幼苗中GIF1的RNA表达量几乎为零，以此说明gif1突变体为GIF1基因功能完全丧失突变体。

二、过表达转GIF1基因拟南芥和GIF1基因突变体gif1的表型

将GIF1基因突变体gif1(SALK_150407)、T₃代转GIF1拟南芥(35S:Myc-GIF1)种子和野生型拟南芥Col-0种子播种；待种子成熟后，收集主茎上第3-7个角果的种子，混合。种子用放大2倍的体视镜(Leica,DM2500)拍照后，用Image J软件测量每粒种子面积(表面积，设置1116像素点为0.5厘米)。每株系的100个种子用于测量，实验重复3次，平均值用于比较分析。

种子用照相机拍照结果如图3所示，突变体gif1(SALK_150407)的种子小于野生型拟南芥Col-0的种子，而T₃代转GIF1拟南芥种子大于野生型拟南芥Col-0的种子。

种子面积检测结果如图4所示，可以看出，GIF1基因突变体gif1(SALK_150407)的种子相对面积小于野生型拟南芥Col-0的相应值；T₃代转GIF1拟南芥的种子相对面积大于野生型拟南芥Col-0的相应值。

上述结果表明，过表达GIF1基因可以增加种子大小(面积)，抑制GIF1基因表达可以缩小种子大小(面积)。

SEQUENCE LISTING

<110> 中国科学院遗传与发育生物学研究所

<120> 拟南芥GIF1基因在调控种子大小中的应用

<160> 4

<170> PatentIn version 3.5

<210> 1

<211> 633

<212> DNA

<213>拟南芥（Arabidopsis thaliana）

<400> 1

atgcaacagc acctgatgca gatgcagccc atgatggctg gttactaccc cagcaatgtt 60

acctctgatc atatccaaca gtacttggac gaaaacaaat cgttgattct gaagattgtt 120

gagtctcaaa actctggaaa gcttagcgaa tgcgccgaga atcaagcaag gcttcaacgc 180

aacctaatgt acctagctgc aatagcagat tctcagcctc agccaccaag tgtgcatagc 240

cagtatggat ctgctggtgg tgggatgatt cagggagaag gagggtcaca ctatttgcag 300

cagcaacaag cgactcaaca gcaacagatg actcagcagt ctctaatggc ggctcgatct 360

tcaatgttgt atgctcagca acagcagcag cagcagcctt acgcgacgct tcagcatcag 420

caattgcacc atagccagct tggaatgagc tcgagcagcg gaggaggagg aagcagtggt 480

ctccatatcc ttcagggaga ggctggtggg tttcatgatt ttggccgtgg gaagccggaa 540

atgggaagtg gtggtggcgg tgaaggcaga ggaggaagtt caggggatgg tggagaaacc 600

ctttacttga aatcatcaga tgatgggaat tga 633

<210> 2

<211> 210

<212> PRT

<213>拟南芥（Arabidopsis thaliana）

<400> 2

Met Gln Gln His Leu Met Gln Met Gln Pro Met Met Ala Gly Tyr Tyr

1 5 10 15

Pro Ser Asn Val Thr Ser Asp His Ile Gln Gln Tyr Leu Asp Glu Asn

20 25 30

Lys Ser Leu Ile Leu Lys Ile Val Glu Ser Gln Asn Ser Gly Lys Leu

35 40 45

Ser Glu Cys Ala Glu Asn Gln Ala Arg Leu Gln Arg Asn Leu Met Tyr

50 55 60

Leu Ala Ala Ile Ala Asp Ser Gln Pro Gln Pro Pro Ser Val His Ser

65 70 75 80

Gln Tyr Gly Ser Ala Gly Gly Gly Met Ile Gln Gly Glu Gly Gly Ser

85 90 95

His Tyr Leu Gln Gln Gln Gln Ala Thr Gln Gln Gln Gln Met Thr Gln

100 105 110

Gln Ser Leu Met Ala Ala Arg Ser Ser Met Leu Tyr Ala Gln Gln Gln

115 120 125

Gln Gln Gln Gln Pro Tyr Ala Thr Leu Gln His Gln Gln Leu His His

130 135 140

Ser Gln Leu Gly Met Ser Ser Ser Ser Gly Gly Gly Gly Ser Ser Gly

145 150 155 160

Leu His Ile Leu Gln Gly Glu Ala Gly Gly Phe His Asp Phe Gly Arg

165 170 175

Gly Lys Pro Glu Met Gly Ser Gly Gly Gly Gly Glu Gly Arg Gly Gly

180 185 190

Ser Ser Gly Asp Gly Gly Glu Thr Leu Tyr Leu Lys Ser Ser Asp Asp

195 200 205

Gly Asn

210

<210> 3

<211> 675

<212> DNA

<213>Artificial sequence

<400> 3

gaggacttga attcggtacc catgcaacag cacctgatgc agatgcagcc catgatggct 60

ggttactacc ccagcaatgt tacctctgat catatccaac agtacttgga cgaaaacaaa 120

tcgttgattc tgaagattgt tgagtctcaa aactctggaa agcttagcga atgcgccgag 180

aatcaagcaa ggcttcaacg caacctaatg tacctagctg caatagcaga ttctcagcct 240

cagccaccaa gtgtgcatag ccagtatgga tctgctggtg gtgggatgat tcagggagaa 300

ggagggtcac actatttgca gcagcaacaa gcgactcaac agcaacagat gactcagcag 360

tctctaatgg cggctcgatc ttcaatgttg tatgctcagc aacagcagca gcagcagcct 420

tacgcgacgc ttcagcatca gcaattgcac catagccagc ttggaatgag ctcgagcagc 480

ggaggaggag gaagcagtgg tctccatatc cttcagggag aggctggtgg gtttcatgat 540

tttggccgtg ggaagccgga aatgggaagt ggtggtggcg gtgaaggcag aggaggaagt 600

tcaggggatg gtggagaaac cctttacttg aaatcatcag atgatgggaa ttgaggtacc 660

ccgggttcga aatcg 675

<210> 4

<211> 283

<212> PRT

<213> Artificial sequence

<400> 4

Ala Met Glu Gln Lys Leu Ile Ser Glu Glu Asp Leu Asn Glu Met Glu

1 5 10 15

Gln Lys Leu Ile Ser Glu Glu Asp Leu Asn Glu Met Glu Gln Lys Leu

20 25 30

Ile Ser Glu Glu Asp Leu Asn Glu Met Glu Gln Lys Leu Ile Ser Glu

35 40 45

Glu Asp Leu Asn Glu Met Glu Ser Leu Gly Asp Leu Thr Met Glu Gln

50 55 60

Lys Leu Ile Ser Glu Glu Asp Leu Asn Met Gln Gln His Leu Met Gln

65 70 75 80

Met Gln Pro Met Met Ala Gly Tyr Tyr Pro Ser Asn Val Thr Ser Asp

85 90 95

His Ile Gln Gln Tyr Leu Asp Glu Asn Lys Ser Leu Ile Leu Lys Ile

100 105 110

Val Glu Ser Gln Asn Ser Gly Lys Leu Ser Glu Cys Ala Glu Asn Gln

115 120 125

Ala Arg Leu Gln Arg Asn Leu Met Tyr Leu Ala Ala Ile Ala Asp Ser

130 135 140

Gln Pro Gln Pro Pro Ser Val His Ser Gln Tyr Gly Ser Ala Gly Gly

145 150 155 160

Gly Met Ile Gln Gly Glu Gly Gly Ser His Tyr Leu Gln Gln Gln Gln

165 170 175

Ala Thr Gln Gln Gln Gln Met Thr Gln Gln Ser Leu Met Ala Ala Arg

180 185 190

Ser Ser Met Leu Tyr Ala Gln Gln Gln Gln Gln Gln Gln Pro Tyr Ala

195 200 205

Thr Leu Gln His Gln Gln Leu His His Ser Gln Leu Gly Met Ser Ser

210 215 220

Ser Ser Gly Gly Gly Gly Ser Ser Gly Leu His Ile Leu Gln Gly Glu

225 230 235 240

Ala Gly Gly Phe His Asp Phe Gly Arg Gly Lys Pro Glu Met Gly Ser

245 250 255

Gly Gly Gly Gly Glu Gly Arg Gly Gly Ser Ser Gly Asp Gly Gly Glu

260 265 270

Thr Leu Tyr Leu Lys Ser Ser Asp Asp Gly Asn

275 280

Claims

1.如下1)-3)中任一种物质在增加植物种子大小中的应用；

1)蛋白GIF1；

2)编码蛋白GIF1的核酸分子；

所述蛋白GIF1为如下(1)或(2)：

(1)由SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

(2)由SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列的末端添加标签序列组成的蛋白质。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：(2)所述的蛋白GIF1的氨基酸序列为序列4。

3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于：

所述编码蛋白GIF1的核酸分子是如下1)-2)中任一种的DNA分子：

1)编码区为SEQ ID NO:1所示的DNA分子；

2)编码区为SEQ ID NO:3所示的DNA分子。

4.如下1)-3)中任一种物质在培育种子大小增加的植物或大种子植物中的应用；

1)蛋白GIF1；

2)编码蛋白GIF1的核酸分子；

所述蛋白GIF1为如下(1)或(2)：

(1)由SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

5.一种培育种子大小增加的转基因植物的方法，为如下1)或2)：

所述转基因植物的种子大于所述目的植物；

所述蛋白GIF1为如下(1)或(2)：

(1)由SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：

所述提高目的植物中蛋白GIF1的含量和/或活性，或，所述提高目的植物中编码蛋白GIF1的核酸分子的表达，均是将所述编码蛋白GIF1的核酸分子导入所述目的植物中。

7.一种培育种子大小缩小的目的植物的方法，为如下3)或4)：

所述目的植物的种子小于所述受体植物；

所述蛋白GIF1为如下(1)或(2)：

(1)由SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

8.根据权利要求1-4任一所述应用或权利要求5-7任一所述的方法，其特征在于：所述植物为双子叶植物。