CN111876431B - 水稻OsSDY1基因、生物材料、方法、表达载体转化宿主及其在抗逆稳产上的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水稻OsSDY1基因、生物材料、方法、表达载体转化宿主及其在抗逆稳产上的应用。具体涉及OsSDY1基因在水稻抗逆稳产中的应用。通过候选基因筛选等方法，克隆得到一个控制水稻抗逆稳产相关的基因OsSDY1，该基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示，该基因编码的蛋白质序列如SEQ ID NO.3所示。通过对孕穗期及成熟期的转基因水稻材料的表型鉴定，结果表明，敲除或突变OsSDY1基因造成转基因水稻气孔导度减小，光合速率下降，株高变矮，产量下降等表型。本发明证实了OsSDY1基因的生物学功能及其应用的途径和方法。

Description

水稻OsSDY1基因、生物材料、方法、表达载体转化宿主及其在 抗逆稳产上的应用

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域，具体涉及一种水稻OsSDY1基因、生物材料、方法、表达载体转化宿主及其在抗逆稳产上的应用。

背景技术

随着人口增加和社会经济的发展，我国粮食需求呈刚性增长。积极开发利用编码在植物基因组中的抗旱节水机制，提高作物的抗旱抗逆稳产能力显得尤为必要。株高和产量是农作物尤其水稻的重要农艺性状。在光合作用作为农作物产量形成以及在农作物抗逆稳产的基础生理过程中，气孔起着至关重要的作用。气孔是植物与外界环境进行气体交换的主要门户，负责控制植物在摄入CO₂用于光合作用的同时避免过度的水分散失。影响气孔的性状往往会导致植物用水效率和对逆境抗性的改变。干旱缺水是粮食生产中的最大限制因素，减少气孔的开度和密度都可以达到节水抗旱的目的，通过关闭气孔减少失水依赖于植物激素ABA及乙烯等逆境信号，ABA及其代谢产物往往会限制植物生长发育导致减产。而通过改变气孔发育在农作物中实现节水抗旱的分子机制目前尚不清楚，水稻气孔发育的调控除了以OsSPCH等为代表的核心通路调控因子等的报道外，其他气孔发育相关调控因子报道较少，因此，筛选水稻气孔发育调控基因有助于进一步培育抗逆稳产甚至高产的品种，有利于控制和降低逆境胁迫对水稻产量的危害。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种水稻OsSDY1基因、生物材料、方法、表达载体转化宿主及其在抗逆稳产上的应用，该应用具体是指水稻OsSDY1基因在气孔发育调控，株高和产量调控以及抗逆稳产上的应用，具体是指水稻OsSDY1蛋白及其编码基因通过调控水稻气孔发育进而在调节水稻抗逆稳产中的应用。

针对现有技术的不足，本发明的方案如下：

本发明方案中，在综合候选基因关联分析及表型鉴定等结果后，挑选了一个预测可能含有CTD磷酸酶关键结构域的基因，将该基因命名为OsSDY1。本发明通过CRISPR/Cas9技术编辑OsSDY1基因的部分DNA片段，转化得到的转基因水稻植株在气孔发育、株高和产量三方面表型显著，因此可以认为该基因参与调控水稻气孔发育及抗逆稳产。其中，OsSDY1基因编码区的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示，序列长度为3819bp；共编码1272个蛋白质序列如SEQ ID NO.3所示，CRISPR/Cas9技术编辑后的突变体株系蛋白序列如SEQ ID NO.4所示。

第一方面，本发明提供一种水稻OsSDY1基因，其特征在于：所述OsSDY1基因编码区的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示，序列长度为3819bp；共编码1272个蛋白质序列，如SEQID NO.3所示。

第二方面，本发明提供一种生物材料，其特征在于：所述生物材料包含上述水稻OsSDY1蛋白编码基因的基因组全长序列，所述生物材料包括载体或转基因植物细胞。

第三方面，本发明提供一种调控和改良水稻气孔发育、株高和抗逆稳产性状的方法，其特征在于：包括：

调控水稻OsSDY1蛋白编码基因的表达量；

所述水稻OsSDY1蛋白编码基因具有如下任一种核苷酸序列：

i)如SEQ ID NO.3所示的核苷酸序列；

ii)如SEQ ID NO.3所示的核苷酸序列经取代、缺失和/或增加一个或多个核苷酸的替换、插入或缺失得到的编码相同功能的核苷酸序列。

作为优选方案，所述水稻OsSDY1蛋白编码基因的编码区序列如SEQ ID NO.2所示。

进一步地，该方法能够通过CRISPR基因编辑技术改变OsSDY1基因的表达，改良水稻的气孔发育和抗逆稳产能力；或者通过OsSDY1的转基因植株与其他株系杂交，培育抗逆稳产株系。

第四方面，本发明提供一种携带OsSDY1基因的表达载体转化宿主，其特征在于：所述OsSDY1基因编码区的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示；所述宿主为包括水稻在内的多种植物，能够培育抗逆稳产植物品种。

第五方面，本发明提供一种如上述的水稻OsSDY1基因在水稻抗逆稳产中的应用，其特征在于：通过CRISPR编辑OsSDY1基因的部分DNA片段，转化得到的转基因水稻植株在气孔发育、株高和产量三方面表型显著，所述OsSDY1基因应用于参与调控水稻气孔发育及抗逆稳产。

本发明的优点及有益效果如下：

本发明包括目的片段的克隆，以及通过CRISPR/Cas9及农杆菌侵染的方式对水稻基因组进行编辑，再将转化得到的植株材料进行表型鉴定，最后发现一个突变后能够改变气孔发育和株高产量的水稻OsSDY1基因，并期望它在水稻抗逆稳产中取得良好应用。本发明采用全基因组关联分析等的方法，克隆得到调控水稻气孔发育和抗逆稳产的基因OsSDY1，并通过CRISPR敲除技术对该基因进行编辑，通过对编辑后的株系筛选得到突变株系Ossdy1-1。Ossdy1-1突变体呈现气孔导度变小，光合速率下降，植株节间长度变短，株高变矮，产量下降等表型。通过苗期、成熟期的盆栽及大田实验证实了该基因的气孔发育及水稻稳产抗逆相关功能及应用途径。

携带有本发明OsSDY1基因靶点的表达载体包括超表达载体可通过农杆菌侵染等常规生物技术方法导入植物细胞。可使用包括本发明基因的表达载体转化宿主(包括水稻在内的多种植物)，培育抗逆稳产植物品种。

附图说明

图1为OsSDY1基因在拟南芥中同源基因的蛋白序列比对结果。附图标记说明:在图1中有5个与本发明同源的拟南芥基因，此5个拟南芥中的同源基因(AtCPLs)均已被克隆。图中标注的LOC_Os11g31890基因即为本发明克隆的基因OsSDY1。

图2为本发明实施例2提供的经过CRISPR/Cas9编辑的OsSDY1转基因株系编辑位点的测序峰图。

图3为本发明实施例3提供的CRISPR/Cas9敲除的OsSDY1基因敲除株系与ZH11的剑叶气孔系细胞发育的对比分析,图示为剑叶表皮铺列细胞及气孔器在显微镜视野下的部分区域对比。

图4为本发明实施例4提供的CRISPR/Cas9敲除的OsSDY1基因敲除株系与ZH11的气孔光合速率对比。

图5为本发明实施例4提供的CRISPR/Cas9敲除的OsSDY1基因敲除株系与ZH11气孔导度对比。

图6为本发明实施例5提供的OsSDY1基因编辑株系与ZH11野生型的植株株高对比。

图7为本发明实施例5提供的OsSDY1基因编辑株系与ZH11野生型的植株节间长对比及分析。

图8为本发明提供的OsSDY1基因编辑株系与ZH11野生型的种粒大小对比。图中分别展示了完整种粒大小，及去皮后的种粒大小。

图9为本发明提供的OsSDY1基因编辑株系与ZH11野生型的穗长对比和统计分析。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步地详细说明。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1水稻OsSDY1基因的克隆

1、水稻OsSDY1基因的基因组序列的获得

提取水稻品种中花11(ZH11)的叶片DNA，以此DNA为模板，利用正向引物OsSDY1-F(序列如SEQ ID NO.5所示)和反向引物OsSDY1-R(序列如SEQ ID NO.6所示)，用KOD PlusNeo(Code：KOD-401，TOYOBO)进行PCR扩增，得到扩增产物，即序列表中的SEQ ID NO.1，OsSDY1基因序列。

2、水稻OsSDY1基因的编码区序列的获得

提取水稻品种ZH11的叶片总RNA，采用PrimeScript^TMRT reagent Kit with gDNAEraser(Perfect Real Time)(Code:RR047A,Takara)合成cDNA，以此cDNA为模板，利用正向引物OsSDY1-CDS-F(序列如SEQ ID NO.7所示)和反向引物OsSDY1-CDS-R(序列如SEQ IDNO.8所示)，用KOD-Plus-Neo(Code：KOD-401，TOYOBO)进行PCR扩增，得到扩增产物，即SEQID NO.2,OsSDY1基因的编码区序列。通过对SEQ ID NO.3中该基因编码的蛋白序列预测分析发现，OsSDY1蛋白含有一个FCPH结构域和BRCT结构域，与拟南芥AtCPLs家族蛋白高度同源(附图1)，因此OsSDY1可能在水稻中行使CTD磷酸酶的功能。

实施例2水稻CRISPR-Cas9基因编辑株系的鉴定

待测植株：受体品种ZH11以及经过基因编辑得到的OsSDY1基因突变株。

提取待测植株的叶片基因组DNA，以此DNA为模板，利用引物：OsSDYl-CPR-F(序列如SEQ ID NO.9所示)和OsSDYl-CPR-R(序列如SEQ ID NO.10所示)进行PCR扩增，用受体品种ZH11的基因组DNA作为阴性对照。

将PCR扩增产物进行1％琼脂糖凝胶电泳，阳性对照显示约459bp的条带，阴性对照无任何条带。将有阳性条带的株系测序，分析编辑位点是否有插入缺失或替换，部分测序结果如图2。选取阳性株系记为Ossdy1-1。

实施例3转基因株系的气孔发育表型的鉴定

待测植株：ZH11，阳性纯合基因编辑植株Ossdy1-1。

1、将各待测植株在培养箱培养约25d后移至温室中进行土培种植，每盆4株，每株系3盆。

2、在步骤1水稻植株完全抽穗后，剪取主穗剑叶中间较宽处约4cm长的叶片片段，迅速放入装有标准固定液FAA(70％酒精溶液：福尔马林：冰醋酸＝18：1：1)的塑料瓶中，固定液量是叶片的约30倍，保证叶片间有一定间隙，密闭保存18h以上。

3、取出步骤2中固定后的叶片，用70％酒精冲洗约5分钟，除去组织中的固定液，放入含有脱硅剂(氢氟酸：蒸馏水＝1：9)的塑料瓶中，密封保存，注明脱硅起始时间，脱硅处理1个月左右。

4、脱硅结束后，取出步骤3的叶片先用70％酒精冲洗约5分钟后，将叶片腹面朝上放在一片干净的载玻片上，用刀片往复刮动，直至叶片腹面和叶肉细胞被刮掉，仅剩一层薄的透明状的下表皮。在刮制过程中要经常用70％酒精冲洗刀片，刮制好的表皮也要用70％酒精冲洗。

5、将步骤4刮制好的表皮放在干净的载玻片上，盖上盖玻片，放在10X20倍、10X60倍的光学显微镜下拍照，每个叶片随机选取4个观测点拍照，每株植物拍得4张照片，每次每个品种拍照12株。

实施例4水稻叶片光合效率和气孔导度的测量

在待测植株抽穗初期，选取叶龄相同的叶子，将叶片中部夹在LI-6400XT光合仪的叶室内，设定光照强度1000μmol/m²·s，CO₂浓度400ppm，先使叶片在叶室内适应10分钟左右，待光合速率数据稳定后开始计数，每个叶片记录20个数据，进行测定，每次每个品种检测10片叶子，测量三次不同批次但发育时期基本一致的植物。将得到的数据求平均值。

实施例5水稻株高及节间长的测量与统计

1、将各待测植株在培养箱培养约25d后移至武汉花山实验基地种植，每株系20株。

2、稻穗成熟后，测量主穗茎基部到最顶端的长度，结果如图9所示。

3、量取主穗每节的节间长度，每个株系测量20株，所得数据求平均值，如图7所示。

序列表

<110> 武汉大学

<120> 水稻OsSDY1基因、生物材料、方法、表达载体转化宿主及其在抗逆稳产上的应用

<160> 10

<170> SIPOSequenceListing 1.0

<210> 1

<211> 6551

<212> DNA

<213> 水稻(Oryza sativa)

<400> 1

atctcccccc tctttttttc ccccaaatct cgcatcgcct tgtctccccc tccccccgtg 60

cgcctccgat ccggcgccaa tccgccgcgg aatccggcga atccggcggg ggcacgggcg 120

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acaaaatgat actggagtta tacgtatgaa accacgtgat cctcgtcgca tactccatag 3540

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tggaactgct ccgccagact ctcagagcag caaggaccat ttgctcaacc aagaccaaaa 3660

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attactacta ctaactcgga tgggtgaaaa ctgaaaagat tgggatggtg agggatgctt 6360

ttcatgtttt ttgtttttct ttttgcaggg atggtaattc tttttgggta aatatttact 6420

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tgtttgctct a 6551

<210> 2

<211> 3819

<212> DNA

<213> 水稻(Oryza sativa)

<400> 2

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ggtgggggag ggggagggga ggggtccgac ggggactcgt cggggtcgct ggaggagatc 180

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gcgcagcaga gatctagggt ttggatgggg tacaacatcc cgcggagcta cgcgccggcg 300

ttccacagct tcgcgtgggc gcaggccgtg cagaacaagc cgctcgtgcc ccgcgccgcc 360

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ccgttattcc cagagagcgg gagcccaatg cccatgcttg atgcccttgt gcagcaggcg 780

tttgttggaa tcgacaccat taccaccgtg gcaaattcgt atgacatgcc gaagagggag 840

cagaccaaga acatgcttct taagttgtta ttccacataa aaaacagata ttcagacatg 900

ctaacacctg accaacgaga tgagctggat agccgtgtga ggcagttagt gtttgaggat 960

ggaaaagaca atgcaaatgg tccaaatgcc acttcaacta atgctgcagc tccatctggt 1020

caggttttat cagagagact accatttgaa tcaggagcag gaaattcatt tagcaaggtt 1080

gaaataccag caaagaatag aatggttagc cccttgttgg atcttcatgc agattatgac 1140

gaaaacagct taccctcacc aactcgagat agtaaaccac cttttgatgt gccaaagccc 1200

attggatatg gagcacttcc aatggcacct gacagaccat cggttctaga aagagttgag 1260

cctgcgaaga attcttcgta tcaatccttt aacgatgcac tgaaggctgt ttgctattac 1320

caacagaagc atgggcagaa gtctaacttt gcaagcgatg atctaccaag tccaactcct 1380

tctggtgatg gagataaatc tggagacaaa gggggtgatg tatttggtga agtttcgagc 1440

ttttctgctt caaacaagat tgcgttgcca attgtgaatc agatgccctc tcgacctagc 1500

acagttagca gcaacagtga cagttttgca ggtggtccac caggttatgc taaacagatt 1560

gaaaactctg tttcaggatc caaccacctg ctaaaagcta cagctaaaag tagagatcca 1620

aggcttaagt ttttaaatcg tgatactggt ggtgttgcag atgcaaaccg acgtgtgaat 1680

tttgcagaac caaatccttc taaagatagg accatgggtg gtggagtatc aatcaatagc 1740

cgtaagaata aggcagttga tgaacctatg gtggatgaga acgcgttaaa aagatctagg 1800

ggtgtcattg gcaacctgag agatatgcaa cctacaggtc gaggtgggtg ggctaaagat 1860

ggaggtaata ttagctcata ttctagtgat gggtttcagc caaatcaaaa tacaagactt 1920

ggaaataaca caactggaaa tcataatatc aggacagata gtacacttgc tagtaactta 1980

aataatacga caaataatag tggaactagt cctggaattg tacaagcacc ccaaactaat 2040

tcagctccgc aaaccagttc tgctcctgct gtttcattgc ctgctatgtt aaaagacatt 2100

gctgtcaatc caacaatgct catgcaatgg attcaaatgg aacagcagaa gatgtcagca 2160

tcagaacctc agcagaaggt aactgcttct gttggcatga ctagtaatgt aactcctggc 2220

atggttttac cacttggcaa tgctccaaag accacagaag ttgcagcagt cccttctgtt 2280

agaccacaag ttccaatgca gtcagctccc atgcactcac aaaatgatac tggagttata 2340

cgtatgaaac cacgtgatcc tcgtcgcata ctccatagta acatagtgca gaagaacgat 2400

acagttcctc cagttggtgt tgagcaagcc aaaagcaatg gaactgctcc gccagactct 2460

cagagcagca aggaccattt gctcaaccaa gaccaaaagg cagagcaact tcaggctatt 2520

gcattgcctt ctctacctgt tacatcatca gcacggccag tcaccatgaa tgcaaatcct 2580

gtctcaaatt cacagttagc tgctacagca cttatgcctc ctcatggcaa tacaaagcaa 2640

acttcaagta gtgtaaataa ggcagatcca agattagctg ctggacagaa tgaatctaat 2700

gatgatgctg caacaagtac tggtcctgta acagcacctg atgctgtgcc gcctgctagc 2760

ccatatggag atgttgatca tctccttgat ggttatgatg atcagcagaa ggctctcatt 2820

cagaaggaaa gggcaaggcg gatcaaggaa caacacaaga tgtttgcagc acggaaactt 2880

tgcttggtgc ttgatttgga tcacacgctc ctcaattctg caaagtttat agaagtggac 2940

catattcacg gggaaatttt acgaaagaaa gaggaacaag atcgagagag ggcagagcgc 3000

catctcttct gttttaatca tatgggaatg tggaccaaac tgagacctgg aatatggaac 3060

tttcttgaga aggcaagtaa actttatgag ttgcatctgt acacaatggg caacaaggtt 3120

tatgctactg agatggctaa ggttcttgat cctactggaa ccctgtttgc tgggcgtgtt 3180

atctcaagag gcgatgatgg tgatcctttt gacagtgatg agcgagtgcc aaaaagtaaa 3240

gatcttgatg gggtgttggg gatggaatct gcagtggtga tcattgatga ctctgtgaga 3300

gtctggcccc acaacaaaca caatttaatt gttgtagaga gatacaccta tttcccctgc 3360

agcaggcgtc agtttgggct tcctgggcca tcacttcttg aaattgatcg agatgaaaga 3420

ccagaggatg gtactcttgc ttcttcactc gcggttattg agcgcattca caagaacttc 3480

ttttctcatc ctaatctcaa tgatgctgat gtgcggagca tactagcatc tgagcagcag 3540

aggatacttg gtggttgccg tattgtcttt agccggattt tcccggttgg agaggccaat 3600

ccccatatgc atcctttgtg gcagactgct gagcagttcg gtgcagtttg cacgaaccaa 3660

attgatgatc gggtcaccca tgttgtggcc aactccctcg ggactgacaa ggtgaattgg 3720

gcgctatcaa caggcagatt cgttgttcat ccaggatggg tagaagcttc agctctatta 3780

taccggcgtg ccagtgagct cgactttgcg gttaaataa 3819

<210> 3

<211> 1272

<212> PRT

<213> 水稻(Oryza sativa)

<400> 3

Met Arg Val Thr Val Thr Pro Lys Asp Glu Glu Arg Leu Val Val Leu

1 5 10 15

Met Ala Arg Glu Arg Pro Arg Ser Ala Val Val Ala Pro Gly Gly Asp

20 25 30

Leu Val Thr Ala Gly Gly Gly Gly Gly Gly Gly Gly Gly Gly Glu Gly

35 40 45

Ser Asp Gly Asp Ser Ser Gly Ser Leu Glu Glu Ile Ser Ala Asp Asp

50 55 60

Phe Lys Lys Glu Ser Ser Ala Ala Gly Gly Ala Ala Ala Ala Ala Ala

65 70 75 80

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

85 90 95

Tyr Ala Pro Ala Phe His Ser Phe Ala Trp Ala Gln Ala Val Gln Asn

100 105 110

Lys Pro Leu Val Pro Arg Ala Ala Asp Ala Ala Asp Glu Asp Glu Val

115 120 125

Glu His Val Val Asp Thr Ser Asp Glu Glu Lys Glu Glu Gly Glu Ile

130 135 140

Glu Glu Gly Glu Ala Val Gln Thr Thr Thr Thr Ser Ser Ser Ser Pro

145 150 155 160

Pro Cys Ala Gln Pro Pro Glu Thr Ile Asp Leu Asp Ser Asp Ala Pro

165 170 175

Glu Lys Ser Glu Ser Met Val Ala Met Tyr Gly Gly Gly Ala Ala Pro

180 185 190

Ala Gly Ala Glu Glu Glu Glu Val Asp Phe Asp Gln Arg Val Gly Ser

195 200 205

Ile Leu Glu Glu Leu Glu Met Val Ser Ile Glu Glu Ala Glu Lys Ser

210 215 220

Phe Glu Gly Ala Cys Thr Arg Leu Arg Thr Cys Phe Glu Asn Leu Lys

225 230 235 240

Pro Leu Phe Pro Glu Ser Gly Ser Pro Met Pro Met Leu Asp Ala Leu

245 250 255

Val Gln Gln Ala Phe Val Gly Ile Asp Thr Ile Thr Thr Val Ala Asn

260 265 270

Ser Tyr Asp Met Pro Lys Arg Glu Gln Thr Lys Asn Met Leu Leu Lys

275 280 285

Leu Leu Phe His Ile Lys Asn Arg Tyr Ser Asp Met Leu Thr Pro Asp

290 295 300

Gln Arg Asp Glu Leu Asp Ser Arg Val Arg Gln Leu Val Phe Glu Asp

305 310 315 320

Gly Lys Asp Asn Ala Asn Gly Pro Asn Ala Thr Ser Thr Asn Ala Ala

325 330 335

Ala Pro Ser Gly Gln Val Leu Ser Glu Arg Leu Pro Phe Glu Ser Gly

340 345 350

Ala Gly Asn Ser Phe Ser Lys Val Glu Ile Pro Ala Lys Asn Arg Met

355 360 365

Val Ser Pro Leu Leu Asp Leu His Ala Asp Tyr Asp Glu Asn Ser Leu

370 375 380

Pro Ser Pro Thr Arg Asp Ser Lys Pro Pro Phe Asp Val Pro Lys Pro

385 390 395 400

Ile Gly Tyr Gly Ala Leu Pro Met Ala Pro Asp Arg Pro Ser Val Leu

405 410 415

Glu Arg Val Glu Pro Ala Lys Asn Ser Ser Tyr Gln Ser Phe Asn Asp

420 425 430

Ala Leu Lys Ala Val Cys Tyr Tyr Gln Gln Lys His Gly Gln Lys Ser

435 440 445

Asn Phe Ala Ser Asp Asp Leu Pro Ser Pro Thr Pro Ser Gly Asp Gly

450 455 460

Asp Lys Ser Gly Asp Lys Gly Gly Asp Val Phe Gly Glu Val Ser Ser

465 470 475 480

Phe Ser Ala Ser Asn Lys Ile Ala Leu Pro Ile Val Asn Gln Met Pro

485 490 495

Ser Arg Pro Ser Thr Val Ser Ser Asn Ser Asp Ser Phe Ala Gly Gly

500 505 510

Pro Pro Gly Tyr Ala Lys Gln Ile Glu Asn Ser Val Ser Gly Ser Asn

515 520 525

His Leu Leu Lys Ala Thr Ala Lys Ser Arg Asp Pro Arg Leu Lys Phe

530 535 540

Leu Asn Arg Asp Thr Gly Gly Val Ala Asp Ala Asn Arg Arg Val Asn

545 550 555 560

Phe Ala Glu Pro Asn Pro Ser Lys Asp Arg Thr Met Gly Gly Gly Val

565 570 575

Ser Ile Asn Ser Arg Lys Asn Lys Ala Val Asp Glu Pro Met Val Asp

580 585 590

Glu Asn Ala Leu Lys Arg Ser Arg Gly Val Ile Gly Asn Leu Arg Asp

595 600 605

Met Gln Pro Thr Gly Arg Gly Gly Trp Ala Lys Asp Gly Gly Asn Ile

610 615 620

Ser Ser Tyr Ser Ser Asp Gly Phe Gln Pro Asn Gln Asn Thr Arg Leu

625 630 635 640

Gly Asn Asn Thr Thr Gly Asn His Asn Ile Arg Thr Asp Ser Thr Leu

645 650 655

Ala Ser Asn Leu Asn Asn Thr Thr Asn Asn Ser Gly Thr Ser Pro Gly

660 665 670

Ile Val Gln Ala Pro Gln Thr Asn Ser Ala Pro Gln Thr Ser Ser Ala

675 680 685

Pro Ala Val Ser Leu Pro Ala Met Leu Lys Asp Ile Ala Val Asn Pro

690 695 700

Thr Met Leu Met Gln Trp Ile Gln Met Glu Gln Gln Lys Met Ser Ala

705 710 715 720

Ser Glu Pro Gln Gln Lys Val Thr Ala Ser Val Gly Met Thr Ser Asn

725 730 735

Val Thr Pro Gly Met Val Leu Pro Leu Gly Asn Ala Pro Lys Thr Thr

740 745 750

Glu Val Ala Ala Val Pro Ser Val Arg Pro Gln Val Pro Met Gln Ser

755 760 765

Ala Pro Met His Ser Gln Asn Asp Thr Gly Val Ile Arg Met Lys Pro

770 775 780

Arg Asp Pro Arg Arg Ile Leu His Ser Asn Ile Val Gln Lys Asn Asp

785 790 795 800

Thr Val Pro Pro Val Gly Val Glu Gln Ala Lys Ser Asn Gly Thr Ala

805 810 815

Pro Pro Asp Ser Gln Ser Ser Lys Asp His Leu Leu Asn Gln Asp Gln

820 825 830

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

835 840 845

Ser Ser Ala Arg Pro Val Thr Met Asn Ala Asn Pro Val Ser Asn Ser

850 855 860

Gln Leu Ala Ala Thr Ala Leu Met Pro Pro His Gly Asn Thr Lys Gln

865 870 875 880

Thr Ser Ser Ser Val Asn Lys Ala Asp Pro Arg Leu Ala Ala Gly Gln

885 890 895

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

900 905 910

Pro Asp Ala Val Pro Pro Ala Ser Pro Tyr Gly Asp Val Asp His Leu

915 920 925

Leu Asp Gly Tyr Asp Asp Gln Gln Lys Ala Leu Ile Gln Lys Glu Arg

930 935 940

Ala Arg Arg Ile Lys Glu Gln His Lys Met Phe Ala Ala Arg Lys Leu

945 950 955 960

Cys Leu Val Leu Asp Leu Asp His Thr Leu Leu Asn Ser Ala Lys Phe

965 970 975

Ile Glu Val Asp His Ile His Gly Glu Ile Leu Arg Lys Lys Glu Glu

980 985 990

Gln Asp Arg Glu Arg Ala Glu Arg His Leu Phe Cys Phe Asn His Met

995 1000 1005

Gly Met Trp Thr Lys Leu Arg Pro Gly Ile Trp Asn Phe Leu Glu Lys

1010 1015 1020

Ala Ser Lys Leu Tyr Glu Leu His Leu Tyr Thr Met Gly Asn Lys Val

1025 1030 1035 1040

Tyr Ala Thr Glu Met Ala Lys Val Leu Asp Pro Thr Gly Thr Leu Phe

1045 1050 1055

Ala Gly Arg Val Ile Ser Arg Gly Asp Asp Gly Asp Pro Phe Asp Ser

1060 1065 1070

Asp Glu Arg Val Pro Lys Ser Lys Asp Leu Asp Gly Val Leu Gly Met

1075 1080 1085

Glu Ser Ala Val Val Ile Ile Asp Asp Ser Val Arg Val Trp Pro His

1090 1095 1100

Asn Lys His Asn Leu Ile Val Val Glu Arg Tyr Thr Tyr Phe Pro Cys

1105 1110 1115 1120

Ser Arg Arg Gln Phe Gly Leu Pro Gly Pro Ser Leu Leu Glu Ile Asp

1125 1130 1135

Arg Asp Glu Arg Pro Glu Asp Gly Thr Leu Ala Ser Ser Leu Ala Val

1140 1145 1150

Ile Glu Arg Ile His Lys Asn Phe Phe Ser His Pro Asn Leu Asn Asp

1155 1160 1165

Ala Asp Val Arg Ser Ile Leu Ala Ser Glu Gln Gln Arg Ile Leu Gly

1170 1175 1180

Gly Cys Arg Ile Val Phe Ser Arg Ile Phe Pro Val Gly Glu Ala Asn

1185 1190 1195 1200

Pro His Met His Pro Leu Trp Gln Thr Ala Glu Gln Phe Gly Ala Val

1205 1210 1215

Cys Thr Asn Gln Ile Asp Asp Arg Val Thr His Val Val Ala Asn Ser

1220 1225 1230

Leu Gly Thr Asp Lys Val Asn Trp Ala Leu Ser Thr Gly Arg Phe Val

1235 1240 1245

Val His Pro Gly Trp Val Glu Ala Ser Ala Leu Leu Tyr Arg Arg Ala

1250 1255 1260

Ser Glu Leu Asp Phe Ala Val Lys

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<210> 4

<211> 499

<212> PRT

<213> 水稻(Oryza sativa)

<400> 4

Met Arg Val Thr Val Thr Pro Lys Asp Glu Glu Arg Leu Val Val Leu

1 5 10 15

Met Ala Arg Glu Arg Pro Arg Ser Ala Val Val Ala Pro Gly Gly Asp

20 25 30

Leu Val Thr Ala Gly Gly Gly Gly Gly Gly Gly Gly Gly Gly Glu Gly

35 40 45

Ser Asp Gly Asp Ser Ser Gly Ser Leu Glu Glu Ile Ser Ala Asp Asp

50 55 60

Phe Lys Lys Glu Ser Ser Ala Ala Gly Gly Ala Ala Ala Ala Ala Ala

65 70 75 80

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

85 90 95

Tyr Ala Pro Ala Phe His Ser Phe Ala Trp Ala Gln Ala Val Gln Asn

100 105 110

Lys Pro Leu Val Pro Arg Ala Ala Asp Ala Ala Asp Glu Asp Glu Val

115 120 125

Glu His Val Val Asp Thr Ser Asp Glu Glu Lys Glu Glu Gly Glu Ile

130 135 140

Glu Glu Gly Glu Ala Val Gln Thr Thr Thr Thr Ser Ser Ser Ser Pro

145 150 155 160

Pro Cys Ala Gln Pro Pro Glu Thr Ile Asp Leu Asp Ser Asp Ala Pro

165 170 175

Glu Lys Ser Glu Ser Met Val Ala Met Tyr Gly Gly Gly Ala Ala Pro

180 185 190

Ala Gly Ala Glu Glu Glu Glu Val Asp Phe Asp Gln Arg Val Gly Ser

195 200 205

Ile Leu Glu Glu Leu Glu Met Val Ser Ile Glu Glu Ala Glu Lys Ser

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Phe Glu Gly Ala Cys Thr Arg Leu Arg Thr Cys Phe Glu Asn Leu Lys

225 230 235 240

Pro Leu Phe Pro Glu Ser Gly Ser Pro Met Pro Met Leu Asp Ala Leu

245 250 255

Val Gln Gln Ala Phe Val Gly Ile Asp Thr Ile Thr Thr Val Ala Asn

260 265 270

Ser Tyr Asp Met Pro Lys Arg Glu Gln Thr Lys Asn Met Leu Leu Lys

275 280 285

Leu Leu Phe His Ile Lys Asn Arg Tyr Ser Asp Met Leu Thr Pro Asp

290 295 300

Gln Arg Asp Glu Leu Asp Ser Arg Val Arg Gln Leu Val Phe Glu Asp

305 310 315 320

Gly Lys Asp Asn Ala Asn Gly Pro Asn Ala Thr Ser Thr Asn Ala Ala

325 330 335

Ala Pro Ser Gly Gln Val Leu Ser Glu Arg Leu Pro Phe Glu Ser Gly

340 345 350

Ala Gly Asn Ser Phe Ser Lys Val Glu Ile Pro Ala Lys Asn Arg Met

355 360 365

Val Ser Pro Leu Leu Asp Leu His Ala Asp Tyr Asp Glu Asn Ser Leu

370 375 380

Pro Ser Pro Thr Arg Asp Ser Lys Pro Pro Phe Asp Val Pro Lys Pro

385 390 395 400

Ile Gly Tyr Gly Ala Leu Pro Met Ala Pro Asp Arg Pro Ser Val Leu

405 410 415

Glu Arg Val Glu Pro Ala Lys Asn Ser Ser Tyr Gln Ser Phe Asn Asp

420 425 430

Ala Leu Lys Ala Val Cys Tyr Tyr Gln Gln Lys His Gly Gln Lys Ser

435 440 445

Asn Phe Ala Ser Asp Asp Leu Pro Ser Pro Thr Pro Ser Gly Asp Gly

450 455 460

Asp Lys Ser Gly Asp Lys Gly Gly Asp Val Phe Gly Glu Val Ser Ser

465 470 475 480

Phe Ser Ala Ser Asn Lys Ile Ala Leu Pro Ile Val Asn Gln Met Pro

485 490 495

Ser Leu Thr

<210> 5

<211> 20

<212> DNA

<213> 水稻(Oryza sativa)

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atctcccccc tctttttttc 20

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<211> 20

<212> DNA

<213> 水稻(Oryza sativa)

<400> 6

tagagcaaac aatgaggccc 20

<210> 7

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<212> DNA

<213> 水稻(Oryza sativa)

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<210> 8

<211> 21

<212> DNA

<213> 水稻(Oryza sativa)

<400> 8

ttatttaacc gcaaagtcga g 21

<210> 9

<211> 20

<212> DNA

<213> 水稻(Oryza sativa)

<400> 9

tcacacgtcg gtttgcatct 20

<210> 10

<211> 20

<212> DNA

<213> 水稻(Oryza sativa)

<400> 10

caatggcacc tgacagacca 20

Claims (3)

1.一种调控水稻气孔导度变小，光合速率下降，植株节间长度变短，株高变矮，产量下降的方法，其特征在于：包括：

下调水稻OsSDY1蛋白编码基因的表达量；

所述水稻OsSDY1蛋白编码基因如SEQ ID NO.2所示。

2.根据权利要求1所述的调控水稻气孔导度变小，光合速率下降，植株节间长度变短，株高变矮，产量下降的方法，其特征在于：所述水稻OsSDY1蛋白编码基因的编码区序列如SEQ ID NO.2所示。

3.根据权利要求2所述的调控水稻气孔导度变小，光合速率下降，植株节间长度变短，株高变矮，产量下降的方法，其特征在于：通过CRISPR基因编辑技术改变OsSDY1基因的表达，调控水稻的气孔发育和抗逆稳产能力。

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