CN111087455B

CN111087455B - 一种水稻育性相关蛋白OsSMARCAL1及其编码基因与应用

Info

Publication number: CN111087455B
Application number: CN201911083886.XA
Authority: CN
Inventors: 张德春; 田可欣; 周超; 刘�文; 王玉兵; 梁宏伟; 沈祥陵; 陈发菊
Original assignee: China Three Gorges University CTGU
Current assignee: China Three Gorges University CTGU
Priority date: 2019-11-07
Filing date: 2019-11-07
Publication date: 2020-09-22
Anticipated expiration: 2039-11-07
Also published as: CN111087455A

Abstract

本发明公开了一种水稻生殖发育及育性相关蛋白OsSMARCAL1及其编码基因与应用。本发明提供的蛋白质，是如下（a）或（b）：（a）由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；（b）将序列1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/或添加且与植物生殖发育与育性性状相关的由序列1衍生的蛋白质。本发明中的水稻生殖发育与育性相关蛋白及其编码基因对于进一步提高水稻产量具有重要的作用。

Description

一种水稻育性相关蛋白OsSMARCAL1及其编码基因与应用

技术领域

本发明涉及一种水稻育性相关蛋白OsSMARCAL1及其编码基因与应用。

背景技术

水稻是世界上最重要的粮食作物之一，与水稻产量相关的研究一直受到广泛的关注。育性与水稻产量密切相关，在水稻生产实践上具有重要意义，一方面育性降低会造成水稻产量的下降，甚至绝收；另一方面对雄性不育的基础研究能够在杂交水稻育种中得到应用，减轻大规模杂交育种中的去雄工作。因此有关水稻生殖发育的研究已成为功能基因组学研究的热点之一。

水稻的生长发育包括营养生长阶段和生殖生长阶段。配子体的形成和发育是生殖生长的关键。在被子植物中，孢子体能够形成两种孢子，一种是小孢子，能够发育成雄配子，也称作花粉粒，另一种是大孢子，能够发育成雌配子。雌雄配子发育异常均会导致不育的发生。水稻中有关雌雄不育的突变体的已有报道，但是对不育产生的分子机制的研究还不够深入。本申请专利内容为通过图位克隆的方法从水稻中鉴定了一个育性相关蛋白OsSMARCAL1，并从遗传、生化和细胞学等方面对该基因进行功能研究，为提高水稻的产量奠定理论基础。

发明内容

本发明的目的是提供一种水稻育性相关蛋白及其编码基因。

本发明提供的蛋白(OsSMARCAL1)，来自粳稻品种台北309(Oryza sativaL.subsp.japonica cv.Taipei 309)，是如下(a)或(b)：

(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

(b)将序列1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/或添加且与植物育性相关的由序列1衍生的蛋白质。

为了使(a)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表1所示的一个或几个标签。

表1标签的序列

上述(b)中的蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。上述(b)中的蛋白质的编码基因可通过将序列表中序列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′端连上表1所示的标签的编码序列得到。

编码所述蛋白的基因(OsSMARCAL1)也属于本发明的保护范围。

所述基因是具体可为如下1)至4)中任一所述的DNA分子：

1)序列表的序列2所示的DNA分子；

2)序列表的序列3所示的DNA分子；

3)在严格条件下与1)或2)或3)限定的DNA序列杂交且编码植物育性相关蛋白的DNA分子；

4)与1)或2)或3)限定的DNA序列具有90％以上同源性且编码植物育性相关蛋白的DNA分子。

上述严格条件可为在0.1×SSPE(或0.1×SSC)、0.1％SDS的溶液中，65℃条件下杂交并洗膜。

含有所述基因的重组表达载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌均属于本发明的保护范围。

可用现有的植物表达载体构建含有所述基因的重组表达载体。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。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。使用所述基因构建重组植物表达载体时，在其转录起始核苷酸前可加上任何一种增强型启动子或组成型启动子，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、具有抗性的抗生素标记物或是抗化学试剂标记基因等。也可不加任何选择性标记基因，直接根据表型筛选目的植物。

所述重组表达载体具体可为将所述基因插入载体pCAMBIA1305.1的多克隆位点得到的重组质粒。

扩增所述基因的全长或其任一片段的引物对也属于本发明的保护范围。

本发明还保护一种培育转基因植物的方法，是将所述基因导入目的植物中，得到育性发生改变的转基因植物。所述基因具体可通过所述重组表达载体导入所述目的植物中。携带有所述基因的表达载体可通过使用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、基因枪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。所述目的植物既可以是单子叶植物也可以是双子叶植物。所述单子叶植物具体可为水稻，如籼稻品种Kasalath。

本发明的水稻育性相关基因在失去功能或表达量下降的条件下可引起水稻雌雄不育，因此，通过基因工程的方法能利用该基因有效地调节、控制和改良水稻的生长发育，对提高水稻产量具有重要的潜在作用。

附图说明

图1突变体ossmarcal1与野生型的形态学分析。(A)野生型(左)和突变体(右)抽穗灌浆后的比较；(B，C)野生型(B)和突变体(C)成熟的穗子的比较；(D，E)野生型(D)和突变体(E)开花前一天的小花比较；(F，G)野生型(F)和突变体(G)的成熟花药；(H，I)野生型(H)和突变体(I)的花药被I2-KI染色比较；(J)野生型和突变体成熟花药的淀粉含量比较；(K)野生型和突变体ossmarcal1(m-1至m-12)的结实率。标尺＝10厘米(A)，1.5厘米(B-C)，0.6毫米(D-E)，0.2毫米(F-G)，50微米(H-I)。

图2突变体ossmarcal1与野生型花药不同发育时期比较分析。(A-H)野生型花药发育从第6时期到第13时期的半薄切片分析。标尺＝20微米。(I-P)突变体ossmarcal1花药发育从第6时期到第13时期的半薄切片分析。标尺＝20微米。(Q)野生型花药发育第13时期的纵切图。(R)突变体ossmarcal1花药发育第13时期的纵切图。图中红色箭头代表败育的小孢子。DMSP，降解的小孢子；E，表皮；En，药室内壁；ML，中层；MP，成熟花粉粒；MSP，小孢子；PMC，花粉母细胞；T，绒毡层；Tds，四分体。

图3OsSMARCAL1基因的图位克隆。(A)OsSMARCAL1的图位克隆。OsSMARCAL1被定位在分子标记Z-28和Q8913两个标记之间，相距61kb。cM，厘摩。(B)OsSMARCAL1的外显子和内含子分别用黑色框和其间的黑色折线表示。3'末端的白色框表示3'非翻译区。突变体的序列在第20个外显子处有一个碱基替换。

图4互补实验转基因植株的表型的恢复。(A)野生型(左)和35S::OsSMARCAL1互补植株(右)抽穗灌浆后比较；(B)突变体ossmarcal1抽穗灌浆后植株；(C-E)野生型(C)、互补植株(D)和突变体(E)成熟穗子形态比较；(F-H)野生型(F)、互补植株(G)和突变体(H)开花前不含内稃和外稃的小花；(I-K)野生型(I)、互补植株(J)和突变体(K)成熟花粉粒的I2-KI染色；(L-N)野生型(I)、互补植株(J)和突变体(K)的成熟胚囊。标尺＝10厘米(A-B)，1.5厘米(C-E)，0.6毫米(F-H)，50微米(I-N)

图5OsSMARCAL1-RNAi转基因植株表型。(A-B)光照下野生型(A)和OsSMARCAL1-RNAi转基因植株(B)灌浆后的穗子；(C-D)野生型(C)和OsSMARCAL1-RNAi转基因植株(D)成熟花粉粒的I2-KI染色；(E-F)激光共聚焦观察野生型(E)和OsSMARCAL1-RNAi转基因植株(F)的成熟胚囊；(G)T0代OsSMARCAL1-RNAi转基因植株中OsSMARCAL1的相对表达量；(H)野生型和T0、T1代OsSMARCAL1-RNAi转基因植株的结实率

图6OsSMARCAL1亚细胞定位。(A)35S::OsSMARCAL1-GFP载体的构建示意图；(B)水稻原生质体中观察OsSMARCAL1的亚细胞定位；(C)转基因植株根中观察OsSMARCAL1的亚细胞定位。

图7OsSMARCAL1基因的组织表达分析。OsSMARCAL1的RT-qPCR分析：Mei，减数分裂；MMC，小孢子母细胞；MP，成熟花粉；YM，小孢子。

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，均设置三次或以上重复实验，结果取平均值。

实施例1、水稻育性相关蛋白及其编码基因的获得

1、水稻育性相关基因OsSMARCAL1的表型和遗传分析

我们在田间从水稻品种台北309组培苗后代中发现一个约10％结实率的突变体材料ossmarcal1。该突变体在营养生长阶段和野生型品种台北309没有明显差异；在生殖生长阶段，ossmarcal1不能正常结实(图1A-C)，统计分析结果显示突变体的结实率几乎不超过10％(图1K)。观察发现野生型的花药饱满，呈现黄色，而ossmarcal1的花药干瘪，呈现乳白色(图1D-G)；花粉粒I₂-KI染色发现野生型的花粉粒能够染成深蓝色，而突变体的花粉粒则染成淡黄色，同时对野生型和突变体成熟花药的淀粉总量进行了测定，发现突变体成熟花药的淀粉含量较野生型显著降低，以上结果说明突变体的成熟花粉粒不能正常填充淀粉，最终败育(图1H-J)。突变体的子房外观上和野生型无差异。

以ossmarcal1做母本，台北309做父本进行杂交，可以得到少量的杂交种，杂交种自交得到的F₂，选取312株F2植株进行卡方测验，发现不育植株和可育植株的比值符合1:3(不育:可育＝71:241，χ2＝0.7221，P>0.05)，这表明ossmarcal1是由隐性单基因控制。

2、ossmarcal1的花药在减数分裂之后出现异常

为了进一步确定突变体的花药在哪个发育时期出现异常，取野生型和突变体不同发育时期的花药做半薄切片分析。结果显示突变体在花药发育前期和野生型没有差异，都能形成正常的四分体(图2A-C；图2I-K)。随着包裹着四分体的胼胝质的降解，四分体被释放出来，随后继续发育形成液泡化的小孢子(图2D-E；图2L-M)，花药进入发育后期。从切片结果来看，突变体的花粉粒从stage11到stage13出现干瘪皱缩(图2N-O；图2R)，整个药室也出现皱缩，散粉的时期也无法开裂(图2P)而野生型的花粉粒发育饱满，最终药室裂开，成熟的花粉粒散出(图2F-H；图2Q)，由此可以推测突变体花粉粒中储藏物质填充出现了异常。

3、水稻育性相关基因OsSMARCAL1的精细定位

以ossmarcal1做母本，PA64做父本做杂交，在F₂群体中选取不育的单株作为图位克隆的定位群体。首先筛选水稻12条染色体上TP309和PA64有多态的引物，然后用这些引物对不育的单株进行连锁分析，初定位在第七染色体上。又从F2群体中选取约1500株不育单株进一步精细定位，最终将目的基因定位在Z-28和Q8913的区间内，两个分子标记之间相距61Kb(图3)。

在OsSMARCAL1精细定位中根据日本晴和9311的基因组DNA的籼粳差异设计的CAPS引物及特定的限制内切酶如表2。

表2.本发明过程中所创制的引物

3、OsSMARCAL1候选基因的鉴定

通过图位克隆，OsSMARCAL1基因被定位在61Kb的DNA区间内。通过Gramene(http://www.grammene.org)预测，该区间具有11个基因，分别对野生型和突变体进行测序，发现其中一个基因LOC_Os07g44210(Os07g0636200)在突变体中发生一个单碱基突变，A突变为T，导致翻译提前终止。在NCBI上对该基因所编码蛋白的结构进行预测，该基因具有24个外显子，编码747个氨基酸，主要包含SNF2_N和HELICc两个结构域(图3)，我们推测该基因可能是OsSMARCAL1的候选基因。

4、功能互补实验

为了进一步证实LOC_Os07g44210是我们要克隆的OsSMARCAL1基因,我们构建了35S驱动的含有OsSMARCAL1 cDNA的互补载体，通过转化农杆菌并侵染突变体ossmarcal1幼穗诱导的愈伤，最终分化得到转基因植株。T0代阳性转基因植株可以恢复正常结实率(图4)。这些结果证实了LOC_Os07g44210就是OsSMARCAL1。

之外，还利用RNAi方法分别对OsSMARCAL1基因进行干扰，获得的21株RNAi转基因植株中有11株结实率有不同程度的下降，分别对这11株的转基因植株的叶片进行qRT-PCR的检测，发现其相对于野生型的表达量有不同程度的降低(图5G)，从中选出6株，分别将收获的T0代植株的种子种下，从T1代中，我们分别取不育的植株，统计其结实率(图5H)。从RNAi干扰的不育植株的形态上来看，表现出结实率降低(图5A)、花粉碘染出现淡黄色不育花粉粒(图5D)，并且胚囊出现约50％的死亡(n＞200)(图5F)。

实施例2、OsSMARCAL1的亚细胞定位和时空表达分析将构建好的亚细胞定位载体35S::OsSMARCAL1-GFP转化水稻原生质体，激光共聚焦显微镜观察的结果显示OsSMARCAL1在细胞核中表达(图6A-B)。随后对含有35S::OsSMARCAL1-GFP的水稻转基因植株的幼根在激光共聚焦显微镜下观察，结果也表明该基因是在细胞核中表达(图6C)。

提取野生型TP309植株不同组织的RNA，并进行RT-qPCR分析，结果表明该基因在茎、根、叶、叶鞘和不同发育时期的穗子中都有转录水平的表达，在不同发育时期的穗子中有较高的表达(图7A)，而突变体中的表达量比相同时期的幼穗均较低(图7B)。

序列表

<110>三峡大学

<120>一种水稻育性相关蛋白OsSMARCAL1及其编码基因与应用

<130>

<160> 3

<210> 1

<211> 411

<212> PRT

<213>水稻属水稻（Oryza sativa L.）

<400> 1

Met Ile Arg Trp Val Gln Gly Arg Arg Gly Tyr Tyr Ser Pro Ser Ser

1 5 10 15

Glu Asn Pro Gln Ile Pro Ser Pro Ala Arg Ala Arg Ala Leu Asn Phe

20 25 30

Leu Gly Glu Glu Lys Ile Ser Pro Trp Arg Glu Pro Arg Pro Arg Met

35 40 45

Ala Gly Leu Gly Gly Gly Trp Gly Gly Gly Tyr Asp Asp Asp Asp Asp

50 55 60

Trp Gly Leu Ser Ala Glu Gln Leu Asp Gln Leu Glu Arg Asp Ala Tyr

65 70 75 80

Arg Lys Leu Ala Glu Arg Lys Ala Ser Ser Ser Ala Ala Ser Thr Ala

85 90 95

Thr Ser Pro Leu Pro Ser Ala Ala Tyr Ser Pro Val Lys Asn Ser His

100 105 110

His His Pro Ala Ser Arg Val Ser Gln Glu Ser Cys Phe Gly Lys Val

115 120 125

Glu Ser Leu Ser Pro Ser Arg Leu Ser Gln Pro Asn Ala Ser Gly Asn

130 135 140

Ala Val Asn Asn Ser Gln Gly Asn Met Ser Lys Val Ser Val His Leu

145 150 155 160

Phe Leu His Ser Thr Gly Val Ile Ala Ala Lys Phe Gln Tyr His Gln

165 170 175

Lys Leu Val Asp Ala Val His Lys Ile Pro Lys Ala Ser Trp Asn Gly

180 185 190

Lys Glu Arg Val Trp Met Phe Pro His Ser Ser Leu Ser Val Ala Glu

195 200 205

Glu Val Leu Ser Thr Val Pro Gly Ile Ala Val Glu Val Gln Lys Leu

210 215 220

Asp Pro Leu Val Lys Arg Ala Leu Thr Ala Ser Leu Tyr Ala Gly Asp

225 230 235 240

Leu Arg Asp Leu Tyr Gly Lys Ile Pro Thr Asp Val Glu Ser Lys Leu

245 250 255

Met Pro Phe Gln Arg Glu Gly Val Arg Phe Ala Leu Gln His Gly Ala

260 265 270

Arg Thr Leu Ile Ala Asp Glu Met Gly Leu Gly Lys Thr Leu Gln Ala

275 280 285

Ile Ala Val Ala Ser Cys Leu His Asp Ala Trp Pro Val Leu Val Ile

290 295 300

Ser Pro Ser Ser Leu Arg Leu His Trp Ala Ser Met Ile Gln His Trp

305 310 315 320

Leu Asn Ile Pro Thr Glu Asp Ile Leu Val Val Leu Pro Gln Thr Gly

325 330 335

Gly Ser Asn Lys Ala Gly Tyr Arg Leu Val Tyr Ser Asn Thr Lys Gly

340 345 350

Asp Phe Asn Leu Asp Gly Val Phe Asn Val Ile Ser Tyr Asp Val Val

355 360 365

Pro Lys Ile Lys Asp Met Leu Leu Asp Leu Asp Phe Lys Ile Val Ile

370 375 380

Ala Asp Glu Ser His Phe Leu Lys Asn Ala Gln Ala Lys Arg Thr Met

385 390 395 400

His Ser Leu Pro Val Leu Gln Lys Ala Lys Tyr Val Val Leu Leu Ser

405 410 415

Gly Thr Pro Ala Leu Ser Arg Pro Ile Glu Leu Phe Thr Gln Leu Gln

420 425 430

Ala Leu Tyr Pro Thr Val Tyr Lys Asn Val Asn Glu Tyr Gly Asn Arg

435 440 445

Tyr Cys Lys Gly Gly Phe Phe Gly Leu Tyr Gln Gly Ala Ser Asn His

450 455 460

Glu Glu Leu His Asn Leu Met Lys Ala Thr Val Met Ile Arg Arg Leu

465 470 475 480

Lys Lys Asp Val Leu Ser Gln Leu Pro Val Lys Arg Arg Gln Gln Ala

485 490 495

Phe Leu Asp Leu Ser Glu Lys Glu Met Arg His Ile Arg Ala Leu Phe

500 505 510

His Glu Leu Glu Thr Val Lys Ile Lys Ile Gln Ser Cys Asp Ser Gln

515 520 525

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

530 535 540

Ile Tyr Asn Asp Ser Ala Glu Ala Lys Ile Pro Ala Val Leu Asp Tyr

545 550 555 560

Leu Gly Thr Ile Ile Glu Ala Glu Cys Lys Phe Leu Ile Phe Ala His

565 570 575

His Gln Ser Met Leu Glu Ala Ile His Gln His Leu Leu Lys Lys Lys

580 585 590

Val Lys Cys Ile Arg Ile Asp Gly Gln Thr Pro Val Pro Val Arg Gln

595 600 605

Thr Leu Val Thr Asp Phe Gln Asn Lys Asp Asp Ile Lys Ala Ala Val

610 615 620

Leu Ser Ile Lys Ala Gly Gly Val Gly Leu Thr Leu Thr Ala Ala Ser

625 630 635 640

Thr Val Ile Phe Ala Glu Leu Ser Trp Thr Pro Gly Asp Leu Ile Gln

645 650 655

Ala Glu Asp Arg Ala His Arg Ile Gly Gln Val Ser Ser Val Asn Ile

660 665 670

Tyr Tyr Leu Leu Ala Asn Asp Thr Val Asp Asp Ile Ile Trp Asp Val

675 680 685

Val Gln Gly Lys Leu Glu Asn Leu Gly Gln Met Leu Asp Gly Gln Glu

690 695 700

Lys Thr Leu Asp Val Ser Gln Ser Asp Thr Arg Pro Ser Pro Ser Lys

705 710 715 720

Gln Lys Thr Leu Asp Ala Tyr Leu Lys Arg Cys Ser Asn Ser Thr Glu

725 730 735

Ala Asp Gln Pro Lys Leu Lys Asn Pro Arg Phe

740 745

<210> 2

<211> 2245

<212> DNA

<213>水稻属水稻（Oryza sativa var. Nipponbare）

<400> 2

atgatccgtt gggtacaagg aagaagagga tactactctc caagtagcga aaatccacaa 60

attccctctc cggctcgcgc gcgcgctctc aattttttgg gggaagagaa gatctcccct 120

tggagggaac cccgcccaag aatggcgggt ctcggcggcg gatggggcgg cgggtacgac 180

gacgacgacg actgggggct gagcgcggag cagctcgacc agctcgagcg ggacgcctac 240

cgcaagctcg ccgagcgcaa ggcctcctcc tccgccgcct ccaccgccac ctcgccgctc 300

ccctccgcgg cctactcgcc ggtcaagaac agccaccacc acccggcatc cagggtttcc 360

caggagtctt gcttcggcaa ggtagaatca ctttctcctt ctcggcttag tcaaccaaat 420

gcatcgggaa atgcagttaa taatagtcag ggcaatatgt ctaaggtatc agtacatctt 480

ttccttcatt ctactggtgt gatcgcagcg aagttccagt accaccagaa acttgtggat 540

gcagttcaca agatccccaa agccagctgg aacgggaagg agagggtatg gatgttccca 600

cactcatcat tatcagtagc agaggaagtt cttagtacag tacctggaat agctgttgag 660

gtccaaaaac tggatccgct ggttaagcgc gcactaactg cttctttata tgccggagat 720

cttcgagatt tgtatggcaa gattccaact gatgttgagt caaagcttat gccgtttcag 780

cgtgaaggtg tcaggtttgc tttacagcat ggtgccagga ccctgatagc agatgaaatg 840

ggtcttggca agacattaca ggcaattgct gttgcttctt gccttcatga tgcctggcca 900

gttcttgtaa tctctccatc atccttgcga ttacattggg cttctatgat tcagcattgg 960

cttaacatcc ccacggaaga tatcttggtg gtgctaccac aaactggagg atcaaataaa 1020

gcaggataca gattggtata ttcaaatact aaaggggatt ttaatctgga tggggtgttc 1080

aatgtgatat cttatgatgt tgttcccaag ataaaggaca tgcttctgga cttggatttt 1140

aagattgtta tagctgatga atcacacttt ctgaagaatg cccaagcaaa gagaacaatg 1200

cattcacttc ctgttctgca gaaagctaaa tatgtggttt tgctaagtgg cacccctgcg 1260

ttatctcgcc ctatcgagct gtttactcag ctccaggcat tgtatccaac tgtatacaag 1320

aatgttaatg vagtatggta atagatattg caaaggtggc ttttttgggc tttatcaagg 1380

tgctagcaat catgaggagc ttcataattt gatgaaagca actgtcatga tccgcaggtt 1440

gaagaaagat gtcctttcac agttgcctgt taaacgcaga caacaggcct ttctggattt 1500

aagtgagaaa gagatgagac atattcgtgc tctatttcat gagttggaga ctgtgaagat 1560

caaaatccag tcctgtgact cccaggagac gatggactct ctcaaatttg ctcaaaagaa 1620

tcttattaac aagatctaca atgattcagc tgaagccaaa attccagcag tgctagatta 1680

cctgggtact ataattgagg ccgagtgcaa atttttaata tttgcacatc atcaatccat 1740

gcttgaagct attcaccaac atctcttgaa aaagaaagtt aagtgcataa gaattgatgg 1800

tcaaacacct gtacctgtaa gacagactct agtcacagat ttccagaata aggatgacat 1860

caaggcagca gtgttatcca taaaagctgg aggtgttggg ttaactttga cagcagcaag 1920

tacagtaatc tttgctgagt tatcatggac tccaggtgac cttattcaag ccgaagaccg 1980

tgcccatcgt attggtcagg tttcttcggt gaacatatat taccttcttg caaatgacac 2040

tgtggatgac attatatggg acgttgttca aggcaaactt gagaatttgg gacagatgct 2100

ggatgggcag gagaaaacgc tggatgtgtc ccagagcgac actaggccca gcccttccaa 2160

gcagaagacg ctcgacgcct acctcaagcg atgcagcaat tccacagaag ctgatcagcc 2220

caagctcaag aaccctaggt tctga 2245

<210> 3

<211> 12377

<212> DNA

<213>水稻属水稻（Oryza sativa var. Nipponbare）

<400> 3

ggctttgcac ctgaatccca tgatccgttg ggtacaagga agaagaggat actactctcc 60

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ggaagagaag atctcccctt ggagggaacc ccgcccaaga atggcgggtc tcggcggcgg 180

atggggcggc gggtacgacg acgacgacga ctgggggctg agcgcggagc agctcgacca 240

gctcgagcgg gacgcctacc gcaagctcgc cgagcgcaag gcctcctcct ccgccgcctc 300

caccgccacc tcgccgctcc cctccgcggc ctactcgccg gtcaagaaca gccaccacca 360

cccggcatcc agggtttccc aggagtcttg cttcggcaag gttagggtct catctcctct 420

ctctcttctt attcttttct tttctttctt ttttttcctt cttttgttaa aaaaaaaact 480

tgggtcagtg agggttgcat cttcttgcga attggcatat tttcatctta atacatttcg 540

tgaaaaatgt gtagtgttcg ttctggcaat ttccttatat ttcttttacc taattcgtca 600

tagtgaattt tcgttcaaac aaatggatgg ggctcttgtc caagaattta gccagtgaat 660

aaaattctta ttgacaacca tagccagtgt gaattgcagt acgaccttag ctcagagttt 720

gtataccgtg gtaattttac gaattttctt gtgctctgca gttgagttct ttgcgttacc 780

ggctatctgt ttcaactttc aagaatagtt tttttctctg cgttgctgtt tcattgagtt 840

Ctttatatgt cctgcattgc agtatgaaaa ccaaaagcca aaactttttt gcacctgaca 900

aacccaaaaa aaaatttggt ggtttctggc agaagaatta atcatggatt ttgtgccaag 960

ataataagtg atggggcctg ttctgtttcc tagcgatctg ttaaacttag tgggccgtgt 1020

gttaaattgc agctgcacaa tattagcacc atcaggggtt tcttgttaac tcatgagaat 1080

acgaccaggc agagcgtgta ttttagtatt tactgttaca agaccatgat cctggccatt 1140

ttctaaggct gtgttcgttt ggacgttttc ccagcgcgct acagtaacac ggaaaacgga 1200

acggttcatt aacacgtgat taattaagta ttagctaatt tttttttcaa aaatggatta 1260

atttgatttt taagcaactt ttgtatagaa actttttgca aaaaagtaca ccgtgtagta 1320

gtttgaaaag cgtgcgcggg ggcaaaacac tgtagcgcgc tgggaaaacg tccaaacgaa 1380

cacagccttc attgcagtat taattttgaa aaatttaagg catttgattc catcatcatc 1440

atttgatgta cttgaaaact atctagcatt tgatgtatta cgggtgtgtg gccactttaa 1500

agtttgggat catatggttg acagggcttg ctttggtgat ctctagctaa attcactggc 1560

tatggctgtc aataagaatt attctcttac tcactgtgtt gtgtggattt tttattcatt 1620

cttgagtagt gttgtttagc gcaacttcaa tatgtttatg cctttccaaa gagttgattt 1680

ttacttaccc atgtactcat agattggtaa acacagactc taaaagaggc acccaattta 1740

Tccggagtaa ggacagcagt gagaagggtt ttcatatctc caaattggc ttaatctttca 1800

Gttttaaacc aactgccctt ctaattattc taatgtaatt gtgcaaatct ccagcacttg 1860

aaatcggtac gaatatatga taccatagtg caagagcatc cctgtatatg tctgtgttat 1920

tcactttatt ttatttacca tcatttatta tagagtttgc ataattgttt gacaaaactg 1980

atatttactc atctcttttt atatcactaa ctgccattat gctaatgaat aatatttctt 2040

aggtagaatc actttctcct tctcggctta gtcaaccaaa tgcatcggga aatgcaggta 2100

taagacattc ttggtgcttt atttttattc taattggaca tgtggcttat ctcctttttt 2160

gtttgtcatt taagttaata atagtcaggg caatatgtct aaggtatcag tacatctttt 2220

ccttcattct actggtgtga tcgcagcgaa gttccagtac caccaggtac aattctcccc 2280

aatgaaatct ttaatcagtt gttactgtat tatattgtga tccatatatt tgactcctct 2340

gttcctttcc cagaaacttg tggatgcagt tcacaagatc cccaaagcca gctggaacgg 2400

gaaggagagg ttttcattaa tcttctacct gacaaattta caagattttt ctatggccta 2460

tcaaagctca acttgtagtg cttttatgct ctcaaaaaaa aatgcaactc tgtaaacaca 2520

tcgggagcct gatatgcaac taataatact gttttaggag cataggatca tttatcaagc 2580

ttgatacctc ctgtaaaaat tgcagcttat tcctgattct attttacctt tttcttgaaa 2640

actatagggt atggatgttc ccacactcat cattatcagt agcagaggaa gttcttagta 2700

cagtacctgg aatagctgtt gaggtaacag ttattttgta cttcataaaa ccgacttact 2760

gtttgttgta atgacctctc acctcctgtt gttttgatta atttatttta cttcctcctg 2820

ttttagttgg ttgacctggg ctgcttctag ttagcttagc attattagta ggattgtttt 2880

ttagttttct attttgaaaa ttttcaaata ttagaaattc ttatatgact gttaacaaat 2940

cctctgtaat gcttaaacaa ttcagaacat agatgatgaa gttggacagt gacttttatg 3000

acttttctgt tcattgcgta catggctact atttttattt ttctttccac aaggaagttt 3060

gaaagcttgc attttcagtt tatgcaaaca agaagtaaac agactcaagg cataggcttt 3120

aatgtgcggt ccactatatc atcgaaacct ttctaatctt tcagggaatg cctatctgac 3180

agtctataga tggttcagca ataccctgta ttcctgttga cccatggtta ctctatattt 3240

tgcagttgat ggtcactaat aacggtgacc aaaaaagttt aatatgactg aagtaaattt 3300

gctagtttgc tacctttcct ttactttatt attgttgttg atatggagca aaatctagtt 3360

ttgaacttct aaagatattc attctggcca taccttgtac tttcctagca ggtccaaaaa 3420

ctggatccgc tggttaagcg cgcactaact gcttctttat atgccggaga tcttcgaggt 3480

gaataaaatt gaaatagctt tggaaattcc aaatcatgct tataaaattg ttcttcactt 3540

tgtactaata ctgttggaaa acaacccaat tgtgcatgtg cctaatacaa aagtgttggt 3600

atgcactgt ttcttttctgt tctctccact aatctacttg gagtttatat taaatgtgtt 3660

ggagaaccta aataattctg tatgcaatac tatagtgtaa actatgcaat tgagtgcaaa 3720

ctttacttta tattttcctt ggtgttaggc tttgaaactt caatgccttg ccttttccta 3780

gtattttctt tagatgctaa cttcactttt tttggaagat ttgtatggca agattccaac 3840

tgatgttgag tcaaagctta tgccgtttca gcgtgaaggt gtcaggtatg actatatgat 3900

gatgcaatgt tcagtggact tttttctcac atgacagtgt aaaaatcatt tttgtagata 3960

tgtgctgcat gttgaactta attgtccaga gatatcaaac atggcagatg accattaata 4020

aatatgagaa ttttgtctag tctctagcat tatacttaat gttgttagtc tagtcatact 4080

aggaatgtta tgttgcagat acttatggct caaactgggt atggggccag aggactaagg 4140

tagggcactt gccctcaact agccattggc aggggctatt ccttcatgtg gtagagggtt 4200

aaagaaaagg ggggaaattg taaacttcat ttactagcta aatgcccgtg ctttgctacg 4260

gataaaagga aaaaaacatc atagtattgc caaataataa aaacatattt tccattgaat 4320

atgtacccac cttaagttaa ttttatatgt ggctaaccat ttagatttag ttgttatgta 4380

ctattaagaa gttcaagggg tgatatgtaa aagctacaat gggagcaggt aggtggcgga 4440

ttcactgtca ctacaattgg agtcttttta aagtaagtat agattcgttg cttaataata 4500

agagataaaa ccccattgtc gtttagatgg gataacttgg agccttaata agcttatctc 4560

taaaataaag aaaaactcaa gctaatctta tctctaaaat atgccctaga aggtatgctt 4620

cactgcctac agggcccaaa ccccataaca caaagcttga actttgtaag taccaaaacc 4680

caggaccagg agcataagta ccattcaata tttgaaaagt gtagtaccat aacacaaagc 4740

ttgaactttg taagtaccaa aacccaggac caggagcata agtaccattc aatatttgaa 4800

aagtgtagta ccgcatgctt tgccattttt tgcacttcga acacgttgct gctttacaag 4860

ttcaacacat cttacctttt ctttgatgtt taaacaggtt tgctttacag catggtgcca 4920

ggaccctgat agcagatgaa atgggtcttg gcaagacatt acaggtatac tttttctctg 4980

gaacattgta aatctctagt ggctttatat cctttctata tttataaata gcagtatttt 5040

tctttgcaat atgacccaag cttcatttag catgacatat ctgggcactc ttccactctt 5100

cctccatcat taggacatgg tgatatggca ctactagata gtagtgtcat agtgtggtat 5160

gcaggggtat gattactgtg agttgatgcc aattctcaat ctgcatgtgg accagtctat 5220

aattccttca aatagcttga aagaaaatcg ataaatgtac catcagtgtg tgcttgcaca 5280

gtagagattg atcagcaatg gcctattcac agttttataa gtctggagtt tatgtgttct 5340

ttcaggcatt atttatggtc ccctcatttt ctttatgcag gcaattgctg ttgcttcttg 5400

ccttcatgat gcctggccag ttcttgtaat ctctccatca tccttgcgat tacattgggc 5460

ttctgtgagc acctgtgtta aacttcctat ctttcatttc aacagtaact ctatgcatga 5520

gggaagttta acctttctgc tttgcggttg taacagatga ttcagcattg gcttaacatc 5580

cccacggaag atatcttggt acatcccttt agttttctta atgtagcaat ggatatatat 5640

atatccatgt ttgcacatta cttattcaca aaacctatcc acagtaatcc cttaatcact 5700

aattatgata aatctccctg tgattggagc agagcacttg attttcctcc cttgaatgtt 5760

tgctctccat atatgctgta ttatccttat tatgctgtac agtatttttt tggttgtgtt 5820

tttcctgctt cccttgtcat atttcaccaa aataataaac tgccatccct aaattttgtg 5880

gcaatttatg atccttaact ccatttgctg aatgtgtttc ttcaatttcc tagtgtatgt 5940

aactttcgtc catttcctag agcatagtaa cccgttatct tattcaggac tatcattgag 6000

gtggtcacat gctatactga gaatatgtat tttatgaaaa gggtctctaa agatgcactg 6060

cttgcaggat ctaagatgct gtcacctccc atatatagtc taatgcttca taattgcttt 6120

gcaaattctt gtttgaacat atgagatgta gcagtgcact cgatatataa agaaaggaac 6180

cattaaaaat atttgcagtt cccaactaag ctaagttcat atagaacttt agaagtcata 6240

ttttgactgg aagaacttga tatggagatt aaattacata gtttgacaag tccaaagcat 6300

ataaacggat atggataatt tgcatctatg ggctgtgaat aatgcttaca gatacagatt 6360

ttttttccag gtggtgctac cacaaactgg aggatcaaat aaagcaggat acagattggt 6420

atattcaaat actaaagggg attttaatct ggatggggtg ttcaatgtga tatcttatga 6480

tgttgttccc aagataaagg acatgcttct ggacttggat tttaaggtag gattttgtct 6540

gacatgttat cgtgccgtaa ttatattaca agcatgggct atgggcttgg gtgagttcgc 6600

agtagaacat ataggatgtg tgcctcgttt cacaggctgt tcttttactg cttagatatt 6660

gaacagttca atattgtagt gaccccctga tatctcctaa agctcttgct gaatcatttg 6720

aaatacaact tgttcaaagg cctcctttga tcctatacat caatcaaaca tggtagcact 6780

attttataga agttagcttg ggtgtagctt tacttgtaat ttttgcggaa cttgatttgg 6840

acttctgttg gatatcgaga atattgttgt gttacgagca ctattgtgtc ttggctggat 6900

caatcaatct accaacttga taaagtcaga actactttag ggatcattag tgtttagtaa 6960

ctagtaacat tacctgctga tgcatttgtt gaccaatttt tttgttgctt cttttggtaa 7020

ctgaagtaat taggtgtcat tgtagttcaa ggtaaaaaaa agttgactct tgttgtgtat 7080

cgttttctca atagttcctt ctgctctgta ccgtaaatta tgtacaatga tgatgttgca 7140

tatttacacc atttgcatat atggaactag tgaccccctg atatctccta attactatga 7200

atttatctgg agtattgctg tgtataatct gtttatactc actttaaatg gttttcattc 7260

agattgttat agctgatgaa tcacactttc tgaagaatgc ccaagcaaag agaacaatgc 7320

attcacttcc tgttctgcag gtttggtgtt tcttatgcag agttgattgg aacaaattat 7380

actttggttc tttagtgagc ttatatagca attgatcgaa ttgggagatt tgctcttttg 7440

ccccatagtt gagtggtgtt tggtcacttg ccacaccccc tgtgaatgac aactgggccc 7500

aggtgccaca tgtcatacac ggtacacgca tatgtggaaa aagagcaaat gccatccatg 7560

tatgtgtggc aaaattgcaa atcgcccttc caaccatagc atctctacgt taattgtttg 7620

acacaaagcg ggatgaaagt gtaagtgggg tgctatatgt acacgagtct gcggattttg 7680

gaagctgggg gtgacaccaa acttccataa aattctgaat gctgttgtct tagataatgt 7740

tcagttaata tcatcagttc cttaggacat ttctgctttc ttagactgaa ttccagatat 7800

caaacttggt tttaaatcca tttatcattt ctctttagag attagagtga agtatatctt 7860

ggctgattgc agttacatga aagaatctct atccaatggc atggatgatt ttaagaaaac 7920

taactgtgta ttttttaatc gcagaaagct aaatatgtgg ttttgctaag tggcacccct 7980

gcgttatctc gccctatcga gctgtttact caggtacaag attcaatagt taaatgcaca 8040

ttttcactac tagcaatttt tctagtgtag acaaacaatt tatttttcta cgtgcagctc 8100

caggcattgt atccaactgt atacaagaat gttaatgagt atggtaatag atattgcaaa 8160

ggtgtaagta ctagctcaat cgaattgctt tattcacttt ctgcaaacca attatgatag 8220

agtttactat atgaacttta tcagggcttt tttgggcttt atcaaggtgc tagcaatcat 8280

gaggagcttc ataatttgat gaaagcaact gtcatgatcc gcaggttgaa gaaagatgtc 8340

ctttcacagt tgcctgttaa acgcagacaa caggtaacct tgttggattt gtcggaaata 8400

tggattgact tcatcctata attggataaa cacccaattt ttctcttatc cagaaaattc 8460

atgacaaatt catgacaaag ttatcattta aattcaacag ctcattgtat cttctgattg 8520

ctagcatgac cttctgaata agttcctgct tgaacaatta tttccattcc ttctgttgac 8580

ttgacctttt attctaaatg cttaaaacca aaaaagctca tttatatgca gaaatattag 8640

gaatacttgg ttactacctc catcccaaaa caagttcatt tttcaccatc ccgcacatac 8700

caatacaaaa ccaaaaaact agaatacctc tactttatca aatcccaatg caactattcc 8760

tcactttatc tactcccaat acaattattc cctgctttca caaactccga tgcaatgata 8820

actctaaaaa tgaacttact acgggacggg gaaagtatct tccacatgaa acaaacttgt 8880

aggatgtagc ttatctctga tatgttggtt cctattaatc tattttactg ttgtgattat 8940

tacctgtcta ccctaatact tttacttaca ttggaaccta ctcaggcctt tctggattta 9000

agtgagaaag agatgagaca tattcgtgct ctatttcatg aggtattcca tttctgtttc 9060

atttgaccta cttcatagtg cacaagaaac agggaatcat ttctaggtag ctcaatgcat 9120

atgcatttca tatagctcat tttatattta tatctttgca tcagtgaaga accttagaat 9180

gatatgctga tatggctttt tgctgtccct gcgcagctag ccattcaatc cgtatatatc 9240

acatatttca aagctagtcc atatatttct tcttaagttg agctgaaaaa cagaattacg 9300

ttgctcttat ctttacattt gttatcaaca aactatgctc ttttgaagtg gttaagcttc 9360

atttttatcc aagagaagag gtgcagcatg aattagtcat ttgttttgtt gtgcctgtag 9420

catccttgaa tgctatttaa atttttgtac ggaagagcta tgatgcagtg tgtgcttttg 9480

tagttggaga ctgtgaagat caaaatccag tcctgtgact cccaggagac gatggactct 9540

ctcaaatttg ctcaaaagaa tcttattaac aaggtgatct gaattatgtc ttcatgctcc 9600

tctatttctg gtgattatta ctgcaaacta gagtatgctt ccaactataa actaagctgc 9660

atcaattata tagaaataaa aatggatatt ccctaaaatt gcaacttttg tattttatcc 9720

aaatattatg taaatgacta aatgtatcat cgaatgaaat gtgcaaatac ttggatttga 9780

tcaaaccttt tgcccttcat ttattttcca tctttagagt ttagattcaa attcaatctc 9840

tgttatatgc gctcgacatt aagatttgtg ttctttggaa gtggttttat tcttgcatcg 9900

gtgctcattt gtcattccta atcacagatc tacaatgatt cagctgaagc caaaattcca 9960

gcagtgctag attacctggg tactataatt gaggtaattg tgcgaaatat tatgatttgt 10020

cctctattcc tgtcttgtgg tatcagatgt gagtaacatt tcacacactg gctaaccttt 10080

gctagtttct ggattaccaa aaaggaacaa gctcattaat ttgaacaaaa ttacactgtg 10140

ctatttgtga ttcacagaat cctggccatg cttcatgtgc tttgacagga cctacattgg 10200

tagatgatat tacttgatat ttagaatcaa taacattcat tttcaattgg ttttcaaact 10260

ggctctcaaa tggccttcct agcctgtttt gtgacaacac tcttttggtc catttattta 10320

cttcaaataa cagtacaaat aactatcctg tcgtcgcaag cattactaaa tacttccttc 10380

atctttcagg ccgagtgcaa atttttaata tttgcacatc atcaatccat gcttgaagct 10440

attcaccaac atctcttggt aagcactgaa aatgtatttc aattggatta ttaatatact 10500

gacccactta ccatcatgtt tcagaaaaag aaagttaagt gcataagaat tgatggtcaa 10560

acacctgtac ctgtaagaca gactctagtc acagatttcc agaataagga tgacatcaag 10620

gcagcagtgg tatgtgttag aatttgtatg ctttatatct attagaattt tgatcaaatc 10680

ctacttagca aacatcttct tacagccaga ttttctgagg ttgctgattg catgtaaaat 10740

attttttttt ctgtaaaggc tgatttttga aaccccaaca attggtcagt ttttaaaatc 10800

tgtgtccttc cctgccaaat gatctgcagt tgtggcaact tgactgaacc taccactggg 10860

ttatgtagct aacattcaga gcgcagtatg cgtggttgcg ttatgcaatg tgccactgtt 10920

tcaccatact ggctagttga aaacatttat agtccttcat tggctccaat ctcatgatat 10980

cctaacacta tgcagttatc cataaaagct ggaggtgttg ggttaacttt gacagcagca 11040

agtacagtaa tctttgctga gttatcatgg actccaggtg accttattca agccgaagac 11100

cgtgcccatc gtattggtca ggtgaatact gcatcccgta tctgtaaatt tcgtaattga 11160

ttaatgtggc taccctgcaa ccttttcctc aaaaatttaa aatctcagtg ttgtttgaat 11220

atttgatagg ctttcaatgg attcacttac ataggtaatt tgtggattca ctcacttggc 11280

tgttcttatt ttctgtaatt attttcaggt ttcttcggtg aacatatatt accttcttgc 11340

aaatgacact gtggatgaca ttatatggta catcccattc tttgttttca cttcataagt 11400

gttctacttt agatcttgta cttaagtggc catttttacc atctgctttc cagggacgtt 11460

gttcaaggca aacttgagaa tttgggacag gttctttatc tctctaccct ccccccacaa 11520

tggactatta ttttcctgtt agaataactg acaccttttg cggtgaacta tagctgatcc 11580

ttggatttgt tgggtgatga atgatgatag ctaaaattag cgaaaactgt tctacagttc 11640

cttttggtta tatcagactt aagttccctt acacgctttg ctcagttaca cgttaacatg 11700

aaataatatg taacaagaa caataacatt tgctcatgttt ccacctgttc atattatttt 11760

tggaaggagt catctctagt gtacctgcat ttgttaatct ctgacatgca tatgtctact 11820

tcaaaaagac acagctaaac tatacggtta actctgaaca taataacctg catgtttgca 11880

tgttgcatca tcatcatctc caaactccaa tgatacaaag cttgaatgaa gcttgtgcat 11940

gagaatgatt ctgaagagag caaactttgc cttgtttttt tgtgtttcca gatgctggat 12000

gggcaggaga aaacgctgga tgtgtcccag agcgacacta ggcccagccc ttccaagcag 12060

aagacgctcg acgcctacct caagcgatgc agcaattcca cagaagctga tcagcccaag 12120

ctcaagaacc ctaggttctg acatttctca gggtttttag ctctactatg tttttgtttg 12180

gcaattggca tgaccctctt gccttaaacg aaggaatgct gcagtgtcag gtagctgtgt 12240

gttggtgtta tgatcacagc catgctgtat tttgtattac ccagctaaat gcccgtgcgt 12300

tgcaatgaaa attaagaata actttgatca caatatcttt taaagcccca agagaaagta 12360

aatcattcat gcaggct 12377

Claims

1.水稻育性相关基因在导致水稻败育上的应用，所述应用为水稻育性相关基因在失去功能或表达量下降的条件下引起水稻雄性不育，其特征在于，所述基因编码的蛋白质的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所引起的水稻雄性不育表现出结实率降低。