CN112301034B - 水稻低光响应基因rll1及其突变体与应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水稻低光响应基因RLL1及其突变体与应用。本发明首次发现了水稻基因RLL1具有在低光强条件（<200μmol·m^‑2·s^‑1）下调控植物的株高和光合效率的生物学功能。通过构建水稻叶绿体突变体库，筛选到一种田间表型为株高增长的突变体，并将其命名为rll1‑1、rll1‑2或rll1‑3。进一步分析发现，突变体植株特异的响应低光强环境，从而调节光合效率和水稻株型。本发明旨在塑造水稻理想株型，提高植株的光合效率进而为增加农作物的产量潜力提供重要的基因资源及理论依据。

Description

水稻低光响应基因RLL1及其突变体与应用

技术领域

本发明涉及植物基因工程和分子育种领域，具体地说，涉及水稻低光响应基因RLL1及其突变体与应用。

背景技术

水稻是世界上最重要的粮食作物之一。水稻植株的高度是水稻重要的农艺性状，直接影响作物的产量。虽然矮化表型有利于水稻抗倒伏，但如果植株太矮，则会导致生长不足，最终影响水稻的产量潜力。因此，在没有倒伏的情况下，增加植物高度可以增加产量潜力。第二次绿色革命和超级稻的繁殖是基于适当的植物高度。所以，探索和鉴定影响植物高度的基因并将其应用于作物育种具有重要意义。

太阳能是地球生物能够利用的最重要的能源。绿色植物、藻类和光合微生物吸收太阳能进行光合作用所制造的有机物是地球上生命活动产生的物质基础；放氧光合作用还维持着地球的碳氧平衡。因此光合作用是整个生物圈物质循环和能量流动的关键一环。植物在整个生长发育过程中都受到光照的影响。当光强超过叶绿体的光合能力，则可能发生氧化应激和破坏性损害。相反，光强较弱则会使得植物可利用的有效光合辐射减少，从而影响光合作用。但是，太阳光的强度在一年四季，昼夜更替中总是瞬息万变的，植物因其自身的固着性只能依靠调节自身的形态来适应这种环境的变化，将环境的影响减小到最低，(Chloroplasts Modulate Elongation Responses to Canopy Shade by RetrogradePathways Involving HY5 and Abscisic Acid.[J].Plant Cell Advance Publication,2019)。因此，研究光照强度对植物高度的影响，挖掘不同光照强度下调节植物高度的基因，建立植物高度调节基因信号网络对我们作物育种有重大的指导意义。

模式植物拟南芥是喜阴植物，因此已报道的与光照强度相关的基因多数是响应高光强或者变化光强的叶绿体功能基因，如PSB27，LQY1，HHL1等(PSB27:A thylakoidprotein enabling Arabidopsis to adapt to changing light intensity.[J].Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States ofAmerica.2015,Vol.112:1613-1618.HYPERSENSITIVE TO HIGH LIGHT1 Interacts withLOW QUANTUM YIELD OF PHOTOSYSTEM II1 and Functions in Protection ofPhotosystem II from Photodamage in Arabidopsis.[J].The Plant Cell,2014,Vol.26:1213–1229)。这些功能基因多数是参与到光合系统的组装和修复循环当中。而与低光强(光合有效辐射以及红光与远红光比值(R:FR)降低])相关的基因缺失或丧失功能后，多数表现为在苗期下胚轴伸长的表型(Multiple Pathways in the Control of theShade Avoidance Response.[J].Plants,2018,7,102)。可见，为了应对不同光环境，拟南芥有截然不同的适应机制。和拟南芥生长环境不同，水稻是一种喜阳、喜湿的农作物。目前，对水稻这种大田作物对光环境的适应机制的研究非常有限，对光强的响应机制是否保守也未见报道。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种水稻中对光强响应而影响水稻株高的新基因。通过构建水稻叶绿体突变体库，经筛选，发现了三种田间表型为株高增长的突变体。进一步分析发现，突变体植株特异的响应低光强环境，从而调节光合效率和水稻株型。本发明旨在塑造水稻理想株型，提高植株的光合效率进而为增加农作物的产量潜力提供重要的基因资源及理论依据。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供水稻基因RLL1(Response to Low Light 1)或其编码蛋白在40μmol·m^-2·s^-1—2000μmol·m^-2·s^-1光强条件下调控植物的株高和光合效率中的应用，其特征在于，基因RLL1编码蛋白为：

1)由SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列构成的蛋白；或

2)SEQ ID NO:1所示氨基酸序列经取代、缺失和/或添加一个或几个氨基酸或其他物种中的同源序列而生成的氨基酸序列或衍生物且同等功能的由1)衍生的蛋白；

其中，所述植物包括水稻但不局限于水稻。

优选地，本发明提供编码上述蛋白的基因，其核苷酸序列为：

1)由SEQ ID NO:2所示的核苷酸序列构成的基因；或

2)SEQ ID NO:2所示的核苷酸序列中修饰、添加、取代、插入或缺失一个或多个核苷酸而生成的核苷酸序列或衍生物。

第二方面，本发明提供包含上述基因RLL1的表达载体或菌株在调控植物的株高或光合效率中的应用。

第三方面，本发明提供水稻基因RLL1的等位突变体rll1-1、rll1-2或rll1-3，其突变的RLL1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:3-5所示。

第四方面，提供含有水稻基因RLL1的等位突变体rll1-1、rll1-2或rll1-3的突变的RLL1基因的表达载体。

第五方面，提供含有上述表达载体的宿主细胞。

第六方面，本发明提供水稻基因RLL1的等位突变体rll1-1、rll1-2或rll1-3突变的RLL1基因在参与水稻株高调控，影响水稻分蘖和光合作用中的应用，所述应用包括：

1)使植物包含rll1-1、rll1-2或rll1-3突变的RLL1基因中的任一种；

2)使植物表达rll1-1、rll1-2或rll1-3突变的RLL1基因编码的蛋白；

其中，所述植物包括水稻但不局限于水稻。

第七方面，本发明提供水稻基因RLL1的等位突变体rll1-1、rll1-2或rll1-3突变的RLL1基因在制备转基因植物中的应用。

第八方面，提供水稻基因RLL1的等位突变体rll1-1、rll1-2或rll1-3突变的RLL1基因在农作物改良育种、制种及合成生物学中的应用。

本发明的具体技术步骤如下：

一、水稻低光响应等位突变体rll1-1、rll1-2或rll1-3的构建和遗传分析。

为了解析水稻如何响应光照环境的复杂作用机制，构建并筛选了水稻叶绿体蛋白突变体库，从中得到三种控制株高的叶绿体基因突变体，将其命名为rll1-1、rll1-2或rll1-3。这些突变体是利用CRISPR/Cas9基因编辑技术获得的。我们设计两个该基因的靶位点，构建携带靶位点的转基因载体(见图1)转化粳稻品种(japonica)“日本晴”，获得该基因的多个等位突变体(见图2A)。

二、突变体rll1-1、rll1-2或rll1-3自然光环境下表型分析

将突变体水稻种植于大田，观察自然条件下的生长发育状况，发现与野生型相比，突变体在整个生育期表现为株型细长，具体为株高增长，而分蘖减少(见图3)，说明RLL1参与调控水稻的株高及分蘖数。为了排除大田环境因素对突变表型造成的影响，用培养液提供完全营养元素，对野生型和突变体水稻进行水培，结果发现水培的水稻与大田种植的水稻呈现出相似的表型(见图4A、4B)，因此该突变表型不是由于大田中某种营养元素缺失造成的。对自然环境的环境因子进行进一步分析，发现光照强度是其中波动性最大的因素(见图4C、4D)，进而表明光照强度可能是造成该突变表型的主要因素。

三、RLL1基因响应低光环境。

为了明确光照强度是否是造成突变体rll1-1、rll1-2或rll1-3株高增加的主要因素，在温度、湿度等环境因素不变的情况下，只以光照强度为变量进行实验。分别设定了三个不同的光照强度：80μmol·m^-2·s^-1，300μmol·m^-2·s^-1，1000μmol·m^-2·s^-1。实验结果显示，突变体只在80μmol·m^-2·s^-1光照条件下表现为株高增长(见图5)，说明该突变表型是由于低光照强度引起的。

四、突变体rll1-1、rll1-2在低光下株高增加是由于叶鞘和叶片的伸长。

在确认了低光导致突变体株高增长的表型后，再比较分析了突变体叶鞘及叶片的长度，发现突变体的叶鞘与叶片的长度均大于野生型，说明低光下突变体株高的增长不仅是叶片长度的伸长也包括叶鞘长度的伸长(见图6A、6B、6D、6E)。

综上所述，本发明是通过CRISPR-Cas9基因编辑技术定向敲除了水稻叶绿体基因RLL1，得到该基因的多个等位突变体。通过大田自然光环境分析突变体的表型，发现该突变体表现为株高增长。利用水培模拟大田表型，结果突变体呈现出与大田条件下相似的表型。于是，对水培环境进行了测定，发现变化最大的环境因子是光照强度，预示着可能是光照强度的变化对该表型有重要的影响。为了进一步确认设想，本发明设定光照强度梯度来进行实验，发现较低的光强促进该突变体植株增长，而在中等光强和高等光强的条件下，野生型与突变体表现出相似地表型。同时在低光下突变体株高的增长是由于其叶鞘及叶片的伸长。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明首次发现了水稻基因RLL1具有在低光强条件(<200μmol·m^-2·s^-1)下调控植物的株高和光合效率的生物学功能，进一步通过CRISPR-Cas9基因编辑技术定向敲除了水稻叶绿体基因RLL1，得到该基因的多个等位突变体rll1-1、rll1-2或rll1-3，这三种突变体伴随着株高增长。众所周知，植物高度与生物量的产生密切相关，是影响产量的重要形态特征。在一定范围内，当植物高度增加时，产量也增加，而光照条件是调节水稻株高增长的重要环境因子。因此，通过控制光照强度的变化来提高作物的生物量具有广阔的应用前景。该发明可以为水稻株高改良和其他作物生物量的增加提供新的基因资源和理论指导。

附图说明

图1是利用CRISPR-Cas9基因编辑技术构建的基因敲除转化载体；

图2是突变体rll1-1、rll1-2或rll1-3 DNA序列分析和RNA表达水平分析；

图3是大田环境下野生型与突变体在分蘖期与成熟期的表型图及株高统计图；

图4是水培条件下野生型与敲除株系表型图及株高、根长统计图及环境因子分析；

A中rll1代表rll1-1、rll1-2或rll1-3；

图5是不同光照强度下突变体表型；

rll1代表rll1-1、rll1-2或rll1-3；

图6是对rll1突变体低光下株高增长表型进行分析。

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。

实施例1：获得水稻阳性转化植株

水稻(Oryza sativa L.)突变体rll是敲除野生型粳稻品种“日本晴”(Nipponbare)中RLL1(Response to Low Light 1)基因获得。水稻(Oryza sativa L.)突变体rll1是通过CRISPR-Cas9基因编辑技术获得的突变体。在网站CRISPR-PLANT(http://www.genome.arizona.edu/crispr)上输入RLL1的基因ID号，预测gRNA折叠网站(http://rna.tbi.univie.ac.at//cgi-bin/RNAWebSuite/RNAfold.cgi)挑选形成正确二级结构的序列后，选定以下两对引物：

PS1-F：TA GGTCTC C CGGTTTCTTGGCCC gttttagagctag；

PS1-R：CG GGTCTC A accgatttcg tgcaccagccggg；

PS2-F：TA GGTCTC C GGCCCGCGCTTCAC gttttagagctag；

PS2-R：CG GGTCTC A ggccgcggtc tgcaccagccggg。

以pGTR质粒为扩增模板，利用的Eppendorf Mastercycler nexus X2型梯度热循环仪进行PCR扩增，使用擎科金牌MIX作为即用型快速PCR预混液。PCR扩增反应总体积为50μl，45μl金牌MIX，0.2ng pGTR质粒模板，正反向引物各2μl扩增程序为98℃预变性2min，98℃变性10s，50℃退火20s，72℃延伸20s，循环35次；72℃终延伸2.5min。经1％琼脂糖凝胶电泳分离和GoldView核酸染料染色，切胶回收后得到三个DNA短片段。用T7 DNA连接酶(NEB)将三个片段进行连接,同时加入Bsa I限制性内切酶进行酶切。将产物稀释10倍后作为PCR扩增的模板，扩增程序如上文所述。使用1％的琼脂糖凝胶检测PCR产物，确认大小正确后，使用凝胶回收试剂盒回收PCR产物，回收后检测回收产物的浓度。用Fok I限制性内切酶切上述凝胶回收产物，酶切后纯化回收。酶切体系为凝胶回收产物44μl(大约5-6ng DNA)，10xBuffer(NEB)5μl，Fok I(NEB)1μl。同时用Bsa I酶切pRGB32质粒，酶切体系与Fok I酶切体系一致。酶切完成后，纯化酶切产物，用T4连接酶16℃过夜进行连接反应。将过夜连接的产物转化大肠杆菌DH5α，待长出克隆后进行阳性鉴定，片段大小为500bp为正确连接的克隆(图1)。扩繁正确克隆后，提取质粒，转化农杆菌GV3103，挑取正确农杆菌克隆。将农杆菌菌液侵染愈伤组织，弃去菌液，转入共培养基培养3天。用灭菌蒸馏水及含有抗生素水溶液清洗愈伤组织，吸干愈伤组织表面水分后，将愈伤组织转入筛选培养基。分化、生根，待长成小苗后剪取叶片用CTAB法(Murray&Thompson,1980Rapid isolation of high molecularweight plant DNA.Nucleic Acids Res 8:4321–4325)抽取DNA。以该DNA为模板，以hpt阳性检测引物(F:ACACTACATGGCGTGATTTCAT；R:TCCACTATCGGCGAGTACTTCT)进行PCR扩增来进行阳性植株检测，最终获得28颗阳性转化植株。

实施例2：rll1水稻敲除突变系的鉴定

得到28颗阳性转化植株后，以下列引物F：TTGCTCCAGTCTAACC AGGC；R：CAATGGCTTGCCCTACCTTG，进行PCR扩增，将扩增片段胶回后进行DNA测序，通过BLAST序列比对，确定rll1突变体在DNA水平上的序列编辑方式。如图2A所示，我们在T0代选择3棵RLL1基因编辑的纯合突变体rll1-1、rll1-2或rll1-3，三种纯合突变体编辑方式均不相同，包括多个碱基的插入，缺失，移码，且编辑位点在设计的靶位点附近，说明RLL1的DNA序列发生了准确的编辑。利用实时荧光定量PCR技术检测编辑系中RLL1转录RNA水平的变化，引物为F：CTGGAGCGCGTCAAGGA R：TGATGACGCCCTGCTTCTG。如图2B所示，编辑系中RNA表达量水平显著低于野生型，说明RLL1基因的转录受到了影响。

实施例3：rll1突变体的表型鉴定

将T0代鉴定正确的材料收种得到T1代材料，并利用T1代材料进行下述表型实验。挑取T1代颗粒饱满的种子于30℃培养箱进行催芽，待幼芽生长至1-2厘米后将其转移至称有营养土的育苗盆中，补足水分，培养幼苗长至三叶一心时，挪入大田中。移入大田50天左右，水稻已达到分蘖期。如图3A所示，分蘖期的三个等位突变体rll1-1、rll1-2或rll1-3与野生型在株高表型上显示出了较为显著的差异。经实时测量后统计结果也显示出了野生型与突变型在株高上的差异(图3B)。并且野生型与突变型在株高上的差异一直持续到水稻的成熟期(图3C，图3D),表明RLL基因对自然条件下水稻株高增加的调控有重要作用。为了排除大田环境因素对突变表型造成的影响，用培养液提供完全营养元素。如图4A所示，室外水培生长的野生型与突变体在未分蘖时期就与大田表现出了相似的表型即株高上升。图4B统计数据量化了两者在株高及根长上显著性的差异。

通过检测影响水稻生长最重要的三个环境因子的变化(光照、湿度、温度)的变化，来判断可能调控该表型的环境因子。检测并记录了2018年8月份任意三天的室外环境条件，如图4C所示：光强强度的变化与湿度的变化呈负相关且光强强度的波动范围为40μmol·m^-2·s^-1—2000μmol·m^-2·s^-1，并且每时每刻都在不停的变化。而湿度的变化幅度相对较小，集中在40％-80％之间浮动。对于温度的监控，我们同时检测了水培盒中水培液的温度及室外的温度，为了确认是否是根部受到高温胁迫。如图4D所示，水培液的温度在一天之内维持在30℃上下浮动，说明植物的根部未受到高温的胁迫。室外的温度则是在28℃-44℃上下浮动。综合分析光照、湿度、温度这三个重要的环境因子后，猜测光强的变化最有可能影响突变体rll1的表型。

实施例4：确认低光导致突变体株高增长

自然环境下光强的波动范围在40μmol·m^-2·s^-1—2000μmol·m^-2·s^-1之间，为了确定光照强度促进了突变体株高增长的表型，设定了三个不同的光强：80μmol·m^-2·s^-1、300μmol·m^-2·s^-1、1000μmol·m^-2·s^-1。选取饱满的种子去壳，表面消毒后播种在含3％蔗糖的MS培养基上，置于150μmol·m^-2·s^-1，28℃的生长室生长。见光后6天，挑取生长一致的野生型与突变体幼苗，插入装有营养液的水培盒中，放置到对应光强的条件下生长。实验结果如图5所示：在80μmol·m^-2·s^-1的光照条件下，突变体的株高显著高于野生型，而在300μmol·m^-2·s^-1，1000μmol·m^-2·s^-1的光照条件下野生型与突变体在株高上没有明显的差异。上述实验表明，突变体出现株高增长的表型是因为光照环境尤其是光强过低，说明RLL1参与到水稻在低光下的株高增加的通路中。

实施例5：rll1在低光下株高的伸长是由于叶鞘及叶片的伸长

在确认低光造成rll1的株高增长表型后，对rll1伸长后的每个部位进行了测量。由于水稻在幼苗期的株高是由于叶鞘及叶片组成，于是分别测量在低光处理9天的植物的叶鞘及叶片的长度。如图6A所示，在低光下处理9天后，rll1株高显著高于野生型(图6B为对应株高测量数据)，但rll1的光合作用效率显著低于野生型(图6C)。另外，还分别测量了该环境条件下水稻幼苗两片叶片的长度及对应叶鞘的长度(图6D)，发现在rll1的株高的增加是由于叶片及叶鞘等比例的伸长，说明rll1的株高的增长是整个植株的伸长(图6E)。以上实验结果表明蛋白RLL1对于维持植物在低光下正常的生长十分重要。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

序列表

<110> 武汉大学

<120> 水稻低光响应基因RLL1及其突变体与应用

<141> 2019-07-18

<160> 15

<170> SIPOSequenceListing 1.0

<210> 1

<211> 239

<212> PRT

<213> 水稻(Oryza sativa L.)

<400> 1

Met Val Val Ala Ile Ala Thr Glu Ala Trp Ala Leu Ala Gly Cys Gly

1 5 10 15

Ala Ala Ala Lys Ser Ala Ala Ala Ala Ala Gln Glu Ala Pro Val Gln

20 25 30

Leu Gln Gln His Ser Leu Ser Ala Ala Arg Ala Lys Lys Pro Ile Ser

35 40 45

Phe Arg Ala Val Ala Ala Ala Ala Val Ser Ser Gln Cys His Gln Glu

50 55 60

Arg Arg Ala Val Val Val Gly Arg Arg Ser Gly Met Ala Ser Cys Leu

65 70 75 80

Leu Ala Ala Val Ala Ala Ser Leu Ser Gly Ala Gly Glu Ala Arg Ala

85 90 95

Ala Val Leu Glu Ala Asp Asp Asp Ile Glu Leu Leu Glu Arg Val Lys

100 105 110

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

115 120 125

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

130 135 140

Val Gly Gln Ala Ile Asp Lys Asn Asp Leu Pro Ala Ala Ser Ser Val

145 150 155 160

Leu Gly Pro Asn Ser Asp Ala Gln Trp Val Gln Asn Ile Asn Val Ala

165 170 175

Phe Thr Lys Phe Ser Ser Ser Pro Glu Glu Lys Asn Met Val Asp Ser

180 185 190

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

195 200 205

Val Asp Ser Ser Lys Ser Ala Phe Val Ser Ser Ala Thr Thr Leu Glu

210 215 220

Lys Trp Ile Ala Ser Ala Gly Leu Ser Gly Gln Leu Lys Gly Phe

225 230 235

<210> 2

<211> 1580

<212> DNA

<213> 水稻(Oryza sativa L.)

<400> 2

gtgtggctgc gacggttgca ccaagattgt gaggataagg agagctttgc tccagtctaa 60

ccaggctgaa ctgccacgct cacacccttc tcctcctcct ctgctatctg ctgctgctgc 120

tgaaaaattc tctcgaatcg atcgcccgat ggtggtggcc atcgctaccg aagcgtgggc 180

gctcgccgga tgcggcgcgg cggccaagtc ggcggccgcg gcggcgcagg aggcgccggt 240

gcagctgcag cagcatagtc tttctgcagc cagggccaag aaaccgattt cgttcagagc 300

ggtggcggcg gcggcggtca gtagccaatg ccaccaagaa cggcgcgccg tcgtcgtcgg 360

gagacgcagc ggcatggcgt cctgcctgct cgccgccgtc gctgcctccc tctccggcgc 420

cggtgaagcg cgggccgcgg tcctggaggc cgacgacgac atcgagctcc tggagcgcgt 480

caaggaggac aggaagaagc ggctccagaa gcagggcgtc atcagctcct ctggcaccga 540

gacaggtcgg ctcatcatac atcagagcaa tttcatctag ctaatttctt caatgattat 600

cgattaatct ctcttgtgct tgttaattgc actctagttt taattacaag ccacagggta 660

cttgcaggat ctcatctaca agctgagcaa ggtagggcaa gccattgaca agaatgacct 720

ccctgctgca agcagtgtcc taggcccaaa ctctgacgct cagtgggttc agaacatcaa 780

tgtagctttc accaaggttc catttctcca tcctggactc agtttcttct gaatattatt 840

tgatatttcc ttgtcaagtt gtgtagttta tttcatctga ttcagaacca ctgtttgcat 900

gcaacagttt agctctagcc cagaggagaa gaacatggtc gatagcttca attcctcctt 960

ggcctccttg attacatctg gtacactggc tcttgttctt cttctgttct ctagaatctg 1020

aacttaccct tttctgtcta aaaaaggaag attctctcag tgatttttct gttatgccaa 1080

tctgaatctg aaacactgca tgtatgtatc atcttgttgc agtgaacaag agtgatgttg 1140

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ccggtttgag tggtcagctc aaaggattct aaatttctga cgccaattga atctgaatcg 1260

cctgacaagt acatgatcgg agtagcattt ccttgaagca atggtctata tataatgcgt 1320

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gtgaatcttc gaagagggta ttgtaactga atcttcagtt cagacagaat atgtgataat 1440

agccatggct ctgttttttc tctctctccg tgggaagtaa attgcatcat ttcgtatatc 1500

acgagattct ttgcaatgca gaagaaaatt tagcaaagtt tctttgtttt catgtctata 1560

tagctttcgt ttgcaagcaa 1580

<210> 3

<211> 694

<212> DNA

<213> 水稻(Oryza sativa L.)

<400> 3

atggtggtgg ccatcgctac cgaagcgtgg gcgctcgccg gatgcggcgc ggcggccaag 60

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agccggtttg agtggtcagc tcaaaggatt ctaa 694

<210> 4

<211> 641

<212> DNA

<213> 水稻(Oryza sativa L.)

<400> 4

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aagccattga caagaatgac ctccctgctg caagcagtgt cctaggccca aactctgacg 420

ctcagtgggt tcagaacatc aatgtagctt tcaccaagtt tagctctagc ccagaggaga 480

agaacatggt cgatagcttc aattcctcct tggcctcctt gattacatct gtgaacaaga 540

gtgatgttga ttcatccaag tcggcgtttg tgtcgtcagc cacaacgctg gagaaatgga 600

tagcttcagc cggtttgagt ggtcagctca aaggattcta a 641

<210> 5

<211> 722

<212> DNA

<213> 水稻(Oryza sativa L.)

<400> 5

atggtggtgg ccatcgctac cgaagcgtgg gcgctcgccg gatgcggcgc ggcggccaag 60

tcggcggccg cggcggcgca ggaggcgccg gtgcagctgc agcagcatag tctttctgca 120

gccagggacc aagaaaccga tttcgttcag agcggtggcg gcggcggcgg tcagtagcca 180

atgccaccaa gaacggcgcg ccgtcgtcgt cgggagacgc agcggcatgg cgtcctgcct 240

gctcgccgcc gtcgctgcct ccctctccgg cgccggtgta agcgcgggcc gcggtcctgg 300

aggccgacga cgacatcgag ctcctggagc gcgtcaagga ggacaggaag aagcggctcc 360

agaagcaggg cgtcatcagc tcctctggca ccgagacagg gtacttgcag gatctcatct 420

acaagctgag caaggtaggg caagccattg acaagaatga cctccctgct gcaagcagtg 480

tcctaggccc aaactctgac gctcagtggg ttcagaacat caatgtagct ttcaccaagt 540

ttagctctag cccagaggag aagaacatgg tcgatagctt caattcctcc ttggcctcct 600

tgattacatc tgtgaacaag agtgatgttg attcatccaa gtcggcgttt gtgtcgtcag 660

ccacaacgct ggagaaatgg atagcttcag ccggtttgag tggtcagctc aaaggattct 720

aa 722

<210> 6

<211> 36

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 6

taggtctccc ggtttcttgg cccgttttag agctag 36

<210> 7

<211> 32

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 7

cgggtctcaa ccgatttcgt gcaccagccg gg 32

<210> 8

<211> 36

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 8

taggtctccg gcccgcgctt cacgttttag agctag 36

<210> 9

<211> 32

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 9

cgggtctcag gccgcggtct gcaccagccg gg 32

<210> 10

<211> 22

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 10

acactacatg gcgtgatttc at 22

<210> 11

<211> 22

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 11

tccactatcg gcgagtactt ct 22

<210> 12

<211> 20

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 12

ttgctccagt ctaaccaggc 20

<210> 13

<211> 20

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 13

caatggcttg ccctaccttg 20

<210> 14

<211> 17

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 14

ctggagcgcg tcaagga 17

<210> 15

<211> 19

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 15

tgatgacgcc ctgcttctg 19

Claims (3)

1.水稻基因RLL1或其编码蛋白在小于200μmol·m^-2·s^-1光强条件下调控水稻的株高中的应用，其特征在于，基因RLL1编码蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，水稻基因RLL1的核苷酸序列如SEQ ID NO:2所示。

3.一种水稻基因RLL1的等位突变体rll1-1、rll1-2或rll1-3在水稻改良育种、制种及合成生物学中的应用，其特征在于，所述突变的RLL1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:3-5所示。

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