CN112574287A - 小麦TaC3HC4-like基因在调控小麦粒厚发育中的应用 - Google Patents

小麦TaC3HC4-like基因在调控小麦粒厚发育中的应用 Download PDF

Info

Publication number
CN112574287A
CN112574287A CN202011612365.1A CN202011612365A CN112574287A CN 112574287 A CN112574287 A CN 112574287A CN 202011612365 A CN202011612365 A CN 202011612365A CN 112574287 A CN112574287 A CN 112574287A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tac3hc4
protein
gene
wheat
ser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202011612365.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112574287B (zh
Inventor
毛龙
孙国梁
耿帅锋
李爱丽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Crop Sciences of Chinese Academy of Agricultural Sciences
Original Assignee
Institute of Crop Sciences of Chinese Academy of Agricultural Sciences
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Crop Sciences of Chinese Academy of Agricultural Sciences filed Critical Institute of Crop Sciences of Chinese Academy of Agricultural Sciences
Priority to CN202011612365.1A priority Critical patent/CN112574287B/zh
Publication of CN112574287A publication Critical patent/CN112574287A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112574287B publication Critical patent/CN112574287B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/415Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from plants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C12Q1/6888Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms
    • C12Q1/6895Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms for plants, fungi or algae
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/13Plant traits
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/156Polymorphic or mutational markers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

本发明涉及植物分子生物学技术领域,具体涉及小麦TaC3HC4‑like基因在调控小麦粒厚发育中的应用。本发明提供小麦TaC3HC4‑like蛋白、其编码基因或TaC3HC4‑like蛋白的编码基因的抑制因子在调控植物粒厚中的应用。本发明发现小麦TaC3HC4‑like基因能够负调控植物粒厚。TaC3HC4‑like基因新功能的发现为植物粒厚调控提供了新的基因靶点和资源,小麦TaC3HC4‑like基因可广泛应用于小麦遗传育种、种质资源改良和培育编辑TaC3HC4‑like基因植物领域,对改进和改良小麦等作物的种质资源具有重要作用。

Description

小麦TaC3HC4-like基因在调控小麦粒厚发育中的应用
技术领域
本发明涉及植物分子生物学技术领域,具体涉及小麦TaC3HC4-like基因在调控小麦粒厚发育中的应用。
背景技术
小麦是世界重要的粮食作物,也是全世界约1/3以上人口的主粮。近年来,中国已成为世界上最大的小麦生产国和消费国,因此小麦的产量与国家的粮食安全密切相关。随着人口的增加,耕地面积的减少,生产成本的增加,如何增加小麦产量来保障粮食安全成为亟待解决的问题。小麦籽粒粒厚作为千粒重的构成要素,对产量的形成具有重要的影响,研究籽粒粒厚发育的遗传规律有助于了解产量形成的作用机制,对利用籽粒粒厚基因,选育高产的小麦品种,进而提高小麦的产量具有重要意义。
锌指蛋白是真核生物基因组中广泛分布的一类蛋白,是一种特殊的转录因子,具有半胱氨酸和/或组氨酸组成的锌指结构域,并通过锌离子稳定“手指”状的四面体结构,它能与特定的基因结构或者蛋白结构耦合,调节目的基因表达情况或者目的蛋白活性,促进生物体各项生命过程顺利进行。根据锌指蛋白结构中半胱氨酸和组氨酸序列数目和位置的差异,可以将锌指蛋白分为以下几大类:C2H2、C2C2、C3H、C3HC4(RING finger)、C3HC5(LIMfinger)。
C3HC4型锌指蛋白具有较为简单的蛋白质结构,由能结合两个锌离子的四对双配体构成,保守序列由Cys-X2-Cys-X9-39-Cys-X1-3-His-X2-3-Cys-X2-Cys-X4-48-Cys-X2-Cys(X为可变氨基酸)组成。该类锌指蛋白不仅能结合DNA,还能与RNA、蛋白质和脂质结合,参与基因转录与重组、细胞间信号转导等各种生命过程,也能在蛋白间互作以及泛素化进程中发挥重要作用。许多C3HC4锌指蛋白本身就是E3泛素化连接酶,还能介导泛素化目标蛋白的转移。
植物C3HC4型锌指蛋白基因的研究主要集中在拟南芥与水稻,如拟南芥的C3HC4型锌指蛋白AtCOP1参与光反应;AtCIP8参与光形态建成;AtTED3参与光信号传导;AtRMA1参与分泌途径;AtXB3参与根的发育;AtSDIR1参与抗逆反应。在水稻中,研究比较深入的C3HC4型锌指蛋白大多与光形态建成有关,主要包括OsCOP1、OsCOIN1、OsXB3.1和OsRHC1。
发明内容
本发明的目的是提供小麦TaC3HC4-like基因在调控小麦粒厚发育中的应用。
本发明通过外显子捕获小麦核心种质材料的DNA,获得小麦TaC3HC4-like基因与粒厚相关的SNP位点。通过小麦基因组数据库,获得TaC3HC4-like基因编码区序列在A、B、D同源染色体中的序列,分别如SEQ ID NO.4-6所示(其编码蛋白序列分别如SEQ ID NO.1-3所示)。进一步利用TaC3HC4-like基因提前终止的突变体系,获得了显著降低粒厚的表型,验证了TaC3HC4-like基因能够调控植粒厚度,该基因提前终止后植株粒厚显著降低。
具体地,本发明的技术方案如下:
第一方面,小麦TaC3HC4-like蛋白、其编码基因或TaC3HC4-like蛋白的编码基因的抑制因子在调控植物粒厚中的应用。
第二方面,本发明提供小麦TaC3HC4-like蛋白、其编码基因或TaC3HC4-like蛋白的编码基因的抑制因子在粒厚降低的植物遗传育种中的应用。
第三方面,本发明提供小麦TaC3HC4-like蛋白、其编码基因或TaC3HC4-like蛋白的编码基因的抑制因子在粒厚降低的植物种质资源改良中的应用。
第四方面,本发明提供小麦TaC3HC4-like蛋白、其编码基因或TaC3HC4-like蛋白的编码基因的抑制因子在粒厚降低的转基因植物构建中的应用。
上述应用中,通过降低所述TaC3HC4-like蛋白的表达量和/或活性,降低所述植物的粒厚。
优选地,所述降低所述TaC3HC4-like蛋白的表达量为使TaC3HC4-like蛋白的编码基因提前终止或丧失生物学功能。
本发明中,所述TaC3HC4-like蛋白具有如下任一种氨基酸序列:
(1)如SEQ ID NO.1-3任一所示的氨基酸序列;
(2)如SEQ ID NO.1-3任一所示的氨基酸序列经一个或多个氨基酸的替换、插入或缺失得到的具有相同功能蛋白的氨基酸序列;
(3)与如SEQ ID NO.1-3任一所示的氨基酸序列具有至少90%同源性的氨基酸序列;优选地,所述同源性为至少95%;更优选为99%。
本发明中,所述TaC3HC4-like蛋白的编码基因具有如下任一种核苷酸序列:
(1)如SEQ ID NO.4-6任一所示的核苷酸序列;
(2)如SEQ ID NO.4-6任一所示的核苷酸序列经一个或多个碱基的替换、插入或缺失得到的编码相同功能蛋白的核苷酸序列;
(3)与如SEQ ID NO.4-6任一所示的核苷酸序列具有至少70%同源性的核苷酸序列;优选地,所述同源性为至少80%;更优选为90%。
在六倍体小麦中国春基因组数据库中,可得到TaC3HC4-like基因在A、B、D同源染色体上的基因序列,该基因定位于第二染色体同源群上,其在小麦2A同源染色体的序列如SEQ ID NO.4所示,其在小麦2B同源染色体的序列如SEQ ID NO.5所示,其在小麦2D同源染色体的序列如SEQ ID NO.6所示。
优选地,本发明所述的TaC3HC4-like基因为在小麦2B同源染色体的小麦TaC3HC4-like-B基因,其核苷酸序列如SEQ ID NO.5所示,编码蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。
本发明中,所述TaC3HC4-like蛋白的编码基因的抑制因子包括能够抑制TaC3HC4-like蛋白表达的蛋白质、DNA或RNA;
优选地,所述抑制因子为干扰RNA或sgRNA。
第五方面,本发明提供一种调控植物粒厚的方法,该方法包括调控植物中TaC3HC4-like蛋白的表达量和/或活性的步骤;
所述TaC3HC4-like蛋白具有如下任一种氨基酸序列:
(1)如SEQ ID NO.1-3任一所示的氨基酸序列;
(2)如SEQ ID NO.1-3任一所示的氨基酸序列经一个或多个氨基酸的替换、插入或缺失得到的具有相同功能蛋白的氨基酸序列;
(3)与如SEQ ID NO.1-3任一所示的氨基酸序列具有至少90%同源性的氨基酸序列;优选地,所述同源性为至少95%;更优选为99%。
具体地,该方法为:通过基因编辑、杂交、回交、自交或无性繁殖的方法降低所述植物中所述TaC3HC4-like蛋白的表达量,以降低所述植物的粒厚。
本发明中,所述植物为单子叶植物或双子叶植物,包括但不限于小麦、水稻、大豆、玉米、棉花、花生、拟南芥等。
优选地,所述植物为小麦。
本发明的有益效果在于:本发明发现小麦TaC3HC4-like基因具有调控植物粒厚的生物学功能,其能够负调控植物粒厚,通过降低TaC3HC4-like基因的表达量,能够有效降低植物的粒厚。本发明通过实验证明,相比于野生型植株,TaC3HC4-like基因提前终止的突变体的粒厚显著降低。TaC3HC4-like基因新功能的发现为植物粒厚调控提供了新的基因靶点和资源,小麦TaC3HC4-like基因可广泛应用于小麦遗传育种、种质资源改良和培育编辑TaC3HC4-like基因植物领域,对改进和改良小麦等作物的种质资源具有重要作用。
附图说明
图1为本发明实施例5中C3HC4-like-B基因突变株系的表型,其中,Kronos4557为突变株系,Kronos为野生型。
具体实施方式
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 TaC3HC4-like-B基因在核心种质材料中的基因分型
1、选择分布于中国不同麦区的小麦微核心种质材料(105份育成品种和157份地方品种)作为多态性SNP位点的发掘材料。
2、外显子捕获获得微核心种质材料的SNP
利用罗氏外显子捕获试剂盒(SeqCap Pure Capture Bead Kit,06977952001,Roche)对262份材料的DNA进行建库测序,具体方法参见试剂盒说明书。
3、通过BWA软件进行全基因组序列比对,使用GATK软件进行变异检测和基因分型,获得TaC3HC4-like-B基因在262材料中的基因型。
实施例2 TaC3HC4-like-B基因SNP位点与籽粒粒厚性状的关联分析
利用262份微核心种质材料三年三点(2002年于河南洛阳,2005年于河南洛阳,2006年于北京)的粒厚表型数据,进行关联分析,发现TaC3HC4-like-B基因与籽粒粒厚性状显著相关,结果如表1所示。
表1粒厚显著关联SNP位点
Figure BDA0002873235100000051
实施例3小麦TaC3HC4-like-B基因的序列
根据TraesCS2B02G619900基因号,在小麦基因组数据库网站比对,获得其同源基因号TraesCS2A02G559800和TraesCS2D02G570300,得到TaC3HC4-like基因在A、B、D同源染色体上的基因序列,分别如SEQ ID NO.4-6所示,该基因定位于第二染色体同源群上。
实施例4 TaC3HC4-like-B基因突变体表型分析
为验证TaC3HC4-like基因的功能与粒厚相关,利用四倍体小麦的EMS诱变库,获得了该基因B拷贝(TaC3HC4-like-B)的突变体,该突变体的TaC3HC4-like-B基因突变信息如表2所示,该突变导致TaC3HC4-like-B蛋白的第343个氨基酸变成终止密码子,使该基因的翻译提前终止。
表2 TaC3HC4-like-B基因突变信息
Figure BDA0002873235100000061
对该突变体进行表型分析,结果如图1所示,与野生型Kronos籽粒粒厚相比,突变体株系kronos4557籽粒的粒厚显著降低,说明C3HC4-like-B基因能够显著降低小麦籽粒的粒厚。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
序列表
<110> 中国农业科学院作物科学研究所
<120> 小麦TaC3HC4-like基因在调控小麦粒厚发育中的应用
<130> KHP201118826.9
<160> 6
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 416
<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 1
Met Gly Val Glu Glu Gln Asp Val Gln Gln Pro Asp Gly Gly Gly Lys
1 5 10 15
Pro Asp Thr Ala Ala Lys Ser Pro Thr Pro Glu His Gly Gln Gln Lys
20 25 30
Pro Ser Asn Pro Arg Val Ser Thr Cys Ser Thr Asp Lys Asp Asp Gly
35 40 45
Leu Ala Leu Cys Arg Val Cys His Cys Val Glu Pro Asp Leu Arg Gly
50 55 60
Glu Ser Ala Leu Gly Phe Leu Gly Ile Val Pro Pro Ser Pro Asp Thr
65 70 75 80
Ser Ala Asp Lys Asp Pro Ser Asn Asp Thr Thr Lys Thr Ser Thr Ser
85 90 95
Lys Asp Ala Pro Thr Phe Leu Glu Phe Ile Ser Pro Glu Gly Glu Ile
100 105 110
Phe Lys Cys Ala Thr Asp Ile Glu Ser Gly His Leu Gln Arg Gln Asp
115 120 125
Asp Ile Val Asn Leu Gly Cys Ser Cys Lys Asn Glu Leu Ala Leu Ala
130 135 140
His Tyr Ala Cys Ala Leu Lys Trp Phe Ile Ser His Gly Ser Thr Val
145 150 155 160
Cys Glu Ile Cys Gly Asn Val Ala Thr Asn Val Arg Pro Glu Asp Phe
165 170 175
Asn Met Val Leu Ala Ser Leu Lys Asp Tyr Glu Ala Leu Arg Glu Arg
180 185 190
Thr Ser Thr Gly Asp Leu Ser Tyr Leu His Tyr Arg Ala Asp Ala Phe
195 200 205
Val Asp Pro Val Ala Leu Ala Ala Val Arg Arg Gln Arg Leu Cys Glu
210 215 220
Ile Ser Ser Trp Phe Asn Pro His Asn Thr His Phe Val Phe Ser Glu
225 230 235 240
Arg His Asn Glu Glu Val Pro Val Ser Pro Ser Asn Asn Ser Val Asp
245 250 255
Tyr Ser Val Thr Ala Ala Arg Ala Ala His Ala Arg Arg Lys Phe Gly
260 265 270
Ser Ser Gly Ala Phe Val Ala Ile Ala Leu Gly Phe Val Leu Leu Ala
275 280 285
Trp Phe Val Ala Pro His Val Gly Lys Arg Ala Ala Ala Ile Ile Leu
290 295 300
His Met Leu Leu Gly Gly Leu Cys Ser Leu Thr Ile Ile Ile Ser Leu
305 310 315 320
Arg Phe Val Ser Leu Pro Glu Asn Pro Val Trp Val Asp Thr Met Leu
325 330 335
Gly Asp Pro Val Arg Val Leu Val Pro Arg Leu Arg Ser Val Gly Leu
340 345 350
Ala Asn Pro His Arg Pro Pro Arg Phe Met Met Ile Ser Ser Val Pro
355 360 365
Ser Val Ser Cys Arg Glu Glu Leu Gly Pro Arg Val Ala Arg Val Ala
370 375 380
Ser Thr Thr Ala Leu Ala Thr Ala Pro Pro Ser Ile Phe Ala Ala Ser
385 390 395 400
Tyr Ser Tyr Thr Met Asp Val Leu Leu Phe Phe Cys Ser Trp Ser Leu
405 410 415
<210> 2
<211> 406
<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 2
Met Gly Val Glu Glu Gln Val Val Gln Gln Pro Asp Gly Gly Gly Lys
1 5 10 15
Pro Asp Ala Ala Thr Ala Lys Ser Pro Thr Pro Glu His Gly Gln Gln
20 25 30
Lys Pro Ser Ser Pro Arg Val Ser Thr Cys Ser Thr Asp Lys Asp Asp
35 40 45
Gly Leu Ala Leu Cys Arg Val Cys His Cys Val Glu Pro Asp Leu Arg
50 55 60
Gly Glu Ser Ala Leu Gly Phe Leu Gly Ile Val Pro Pro Ser Pro Asp
65 70 75 80
Pro Ser Cys Thr Arg Thr Asp Lys Asp Pro Ser Asn Asp Ala Ala Lys
85 90 95
Lys Ser Thr Ser Lys Asp Ser Ser Asn Val Pro Thr Phe Leu Glu Phe
100 105 110
Ile Ser Pro Glu Gly Glu Ile Phe Lys Cys Ala Thr Asp Ile Glu Ser
115 120 125
Gly His Leu Gln Arg Gln Asp Asp Val Val Asn Leu Gly Cys Ser Cys
130 135 140
Lys Asn Glu Leu Ala Leu Ala His Tyr Ala Cys Ala Leu Lys Trp Phe
145 150 155 160
Ile Ser His Gly Ser Thr Val Cys Glu Ile Cys Gly Asp Val Ala Thr
165 170 175
Asn Val Arg Pro Glu Asp Phe Asn Met Val Leu Ala Ser Leu Lys Asp
180 185 190
Tyr Glu Ala Leu Arg Glu Arg Thr Ser Thr Gly Asp Leu Ser Tyr Leu
195 200 205
His Tyr Arg Ala Asp Ala Leu Val Asp Pro Val Ala Leu Ala Ala Arg
210 215 220
His Asn Asn Glu Glu Val Pro Val Ser Pro Ser Asn Asn Ser Val Asp
225 230 235 240
Tyr Ser Val Thr Ala Ala Arg Ala Ala His Ala Arg Arg Lys Phe Gly
245 250 255
Ser Ser Gly Ala Phe Val Ala Ile Ala Leu Gly Phe Val Leu Leu Ala
260 265 270
Trp Phe Val Ala Pro His Val Gly Lys Arg Ala Ala Ala Ile Ile Leu
275 280 285
His Met Leu Leu Gly Gly Leu Cys Ser Leu Thr Ile Ile Ile Ser Leu
290 295 300
Arg Phe Val Ser Leu Pro Glu Asn Pro Val Trp Leu Asp Pro Met Leu
305 310 315 320
Gly Asp Pro Val Arg Val Leu Val Pro Arg Leu Trp Ser Val Gly Leu
325 330 335
Ala Asn Pro His Arg Pro Ser Arg Phe Met Met Ile Pro Ser Val Pro
340 345 350
Ser Val Ser Arg Cys Glu Asp Leu Gly Pro Arg Arg Lys Ser Ser Val
355 360 365
His Asp Gly Val Arg His Ser Trp Ser Ser Thr Gly Leu Ala Ser Val
370 375 380
Ala Lys Gln Tyr Ser Asn Ser Ile Ser His Ala Pro Phe Tyr Gly Leu
385 390 395 400
Leu Leu Leu Val His Leu
405
<210> 3
<211> 458
<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 3
Met Gly Val Glu Glu Gln His Val Gln Gln Pro Asp Ser Gly Gly Lys
1 5 10 15
Pro Asp Ala Val Lys Pro Pro Thr Pro Val His Gly His Lys Pro Ser
20 25 30
Asn Pro Arg Ile Ser Thr Cys Ser Ala Asp Lys Asp Asp Gly Leu Ser
35 40 45
Leu Cys Arg Val Cys His Cys Val Glu Pro Asp Leu Arg Gly Glu Ser
50 55 60
Ala Leu Gly Phe Leu Gly Ile Val Pro Pro Ser Pro Asp Pro Ser Val
65 70 75 80
Asp Lys Asp Pro Ser Asn Asp Thr Thr Lys Thr Ser Thr Ser Lys Asp
85 90 95
Ala Pro Lys Phe Leu Glu Phe Ile Ser Pro Glu Gly Glu Ile Phe Lys
100 105 110
Cys Ala Thr Asp Ile Glu Ser Gly His Leu Gln Arg Gln Asp Asp Val
115 120 125
Val Asn Leu Gly Cys Ser Cys Lys Asn Glu Leu Ala Leu Ala His Tyr
130 135 140
Ala Cys Ala Leu Lys Trp Phe Ile Ser His Gly Ser Thr Val Cys Glu
145 150 155 160
Ile Cys Gly Asn Val Ala Thr Asn Val Arg Pro Glu Asp Phe Asn Met
165 170 175
Val Leu Ala Ser Leu Lys Asp Tyr Glu Ala Leu Arg Glu Arg Thr Ser
180 185 190
Thr Gly Asp Leu Ser Tyr Leu His Tyr Arg Ala Asp Ala Phe Val Asp
195 200 205
Pro Val Ala Leu Ala Ala Val Arg Arg Gln Arg Leu Cys Glu Ile Ser
210 215 220
Ser Trp Phe Asn Pro His Asn Thr His Phe Val Phe Ser Gln Arg His
225 230 235 240
Asn Glu Glu Val Pro Val Ser Pro Ser Asn Asn Ser Val Asp Tyr Ser
245 250 255
Val Thr Ala Ala Arg Ala Ala His Ala Arg Arg Lys Phe Gly Ser Ser
260 265 270
Gly Ala Phe Val Ala Ile Ala Leu Gly Phe Val Leu Leu Ala Trp Phe
275 280 285
Val Ala Pro His Val Gly Lys Arg Ala Ala Ala Ile Ile Leu His Met
290 295 300
Leu Leu Gly Gly Leu Cys Ser Leu Thr Ile Ile Ile Ser Leu Arg Phe
305 310 315 320
Val Ser Leu Pro Glu Asp Pro Val Trp Val Asp Pro Met Leu Gly Asp
325 330 335
Pro Val Arg Val Leu Val Pro Arg Val Trp Ser Val Gly Leu Ser Asn
340 345 350
Pro His Arg Pro Pro Arg Val Met Met Ile Ser Ser Val Pro Ser Val
355 360 365
Ser Arg Arg Gln Glu Leu Gly Pro Arg Arg Lys Ser Ser Val His Glu
370 375 380
Ser Val Arg Tyr Arg Thr Pro Val Tyr Ile Arg Arg Glu Leu Tyr His
385 390 395 400
Gly Arg Thr Ile Phe Ser Leu Ala Gly Val Cys Glu Met Tyr Asn Met
405 410 415
Phe Gly Gln Glu Asn Lys Gly Ser Tyr Val Thr Glu Cys Cys Gly Phe
420 425 430
Arg His Ser Trp Ser Ser Thr Gly Leu Val Ser Val Ala Lys Gln Tyr
435 440 445
Ser Asn Val Cys Ile Tyr Leu Ala Phe Ser
450 455
<210> 4
<211> 1251
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 4
atgggcgtcg aggagcaaga tgtgcagcaa ccggacggcg gtggaaagcc tgataccgcc 60
gccaagtcac caactccgga acacggtcag caaaaaccga gcaacccccg tgtatcaacc 120
tgcagcactg acaaggacga tggcctcgct ctctgccggg tgtgccactg cgtggagcct 180
gatctgagag gcgagtctgc actgggtttc ttaggcatcg taccgccttc tccagacacc 240
tcggccgaca aggacccaag caatgacacc accaaaactt ccaccagcaa ggatgctccc 300
acatttcttg agttcataag ccccgagggg gaaatcttca agtgtgccac cgacatcgaa 360
tcaggccatt tgcaacggca agacgacatc gtgaacctcg gatgctcttg caagaacgag 420
ctggccctcg cacactacgc gtgcgcgctc aagtggttca tcagccacgg gtccaccgtg 480
tgcgagattt gcggaaacgt cgccacaaac gtgaggcccg aggatttcaa catggtgctt 540
gcgtccttga aggactacga agctctgagg gaaaggacgt ccaccgggga tctgtcctac 600
ttgcactacc gggcggacgc gttcgtcgat ccggtcgccc tcgcggcagt acggagacag 660
cggctatgcg agatatcatc atggttcaac cctcacaata cacatttcgt gttttctgag 720
aggcacaacg aagaagtgcc agtcagccca agtaataatt ctgtagacta tagtgttacg 780
gctgcgaggg cagcacatgc gaggcggaag ttcgggagta gtggagcttt tgttgctatc 840
gccctgggtt ttgttcttct tgcatggttt gttgctccac atgttggcaa gagagctgct 900
gcgatcattc ttcatatgct tctgggaggc ctctgctcac tgactataat aatctcacta 960
agatttgtta gtcttcccga gaatccagtt tgggtcgata cgatgctggg cgatcctgtt 1020
cgtgtcctgg ttcctcgtct tcggagtgtg ggcctcgcga acccgcaccg cccgccgcgc 1080
ttcatgatga tatcgagcgt gccctcagtg agttgtcgtg aggaattagg accgcgcgtc 1140
gcaagagtag cgtccacgac agcgttagct actgcacccc cgtctatatt cgccgctagc 1200
tatagctata ccatggacgt actattattt ttttgtagct ggagtttgta a 1251
<210> 5
<211> 1221
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 5
atgggcgtcg aggagcaagt tgtgcagcaa ccggacggcg gcggaaagcc tgatgccgcc 60
accgccaagt caccaactcc ggaacacggt cagcaaaaac cgagcagccc ccgtgtatca 120
acctgcagca ccgataaaga tgacggcctt gctctctgtc gggtgtgcca ctgcgtggag 180
cctgatctga gaggcgagtc tgcactgggt ttcctaggca ttgtaccgcc ttcgccagac 240
ccttcgtgca cgaggactga caaggaccca agcaatgacg ccgccaagaa gtccaccagc 300
aaggatagct ccaatgttcc aacatttctc gagttcataa gccccgaggg ggagatcttc 360
aaatgcgcca cagacataga atcaggccat ttgcaacggc aagacgacgt cgtgaacctc 420
ggatgctctt gcaagaacga gctggccctc gcgcactacg cgtgcgcact caagtggttc 480
atcagccacg ggtcgaccgt gtgtgagatt tgcggagatg tcgccacaaa cgtgaggccc 540
gaggatttca acatggtgct cgcgtccttg aaggactacg aagctctgag ggaaaggacg 600
tccaccgggg atctgtccta cttgcactac agggcagacg cgttggtcga cccggtcgcc 660
ctcgcggcga ggcacaacaa cgaagaagtg ccagtcagcc caagtaataa ttctgtagac 720
tatagtgtta cggctgcgag ggcagcacat gcgaggcgga agttcgggag tagtggagct 780
tttgttgcta tcgccctggg ttttgttctt cttgcatggt tcgttgctcc acatgttggc 840
aagagagctg ctgcaatcat tcttcatatg cttctgggag gcctttgctc attgactata 900
ataatctctc taagatttgt tagtcttccc gagaatccag tttggctcga tccgatgctg 960
ggcgatcctg ttcgtgtcct ggttcctcgt ctttggagtg tgggcctcgc gaacccgcac 1020
cgcccgtcgc gcttcatgat gataccgagt gtgccctctg tcagccgttg tgaggatttg 1080
ggaccgcgtc gcaagagtag cgtccacgac ggcgttagac atagctggag tagtactggg 1140
ctggccagtg ttgcaaaaca atacagtaat agtattagtc atgctccttt ttatggtctg 1200
ctgctcttgg tgcatctcta g 1221
<210> 6
<211> 1377
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 6
atgggcgtcg aggagcaaca tgtgcagcaa ccagacagtg ggggaaagcc tgatgccgtc 60
aagccaccaa ctccggtaca cggtcataaa ccaagcaacc cccgtatatc aacctgcagc 120
gccgacaagg acgacggcct ctctctttgc cgggtgtgcc actgcgtgga gcctgatctg 180
agaggcgagt ctgctctggg tttcctaggc attgtaccgc cttcgccaga cccctcggtc 240
gacaaggacc caagcaatga caccaccaaa acttccacca gcaaggatgc tcccaagttt 300
ctcgagttca taagccccga gggggagatc ttcaagtgcg ccaccgacat cgaatcaggc 360
catttgcagc ggcaagacga cgtcgtgaac ctcggatgct cttgcaagaa cgagctcgcc 420
ctcgcgcact acgcgtgcgc gctcaagtgg ttcatcagcc acgggtccac cgtgtgcgag 480
atttgcggaa atgtcgctac aaacgtgagg cccgaggatt tcaacatggt gctcgcctcc 540
ttgaaggact acgaagctct gagggaaagg acgtctaccg gggatctctc ctacttgcac 600
tacagggcgg acgcgttcgt cgatccggtc gcccttgccg cagtacggag acagcggctt 660
tgtgagatat catcatggtt caaccctcac aatacacatt tcgtgttttc tcagaggcac 720
aatgaagaag tgccagttag cccaagtaat aattctgtag actatagtgt tacggctgcg 780
agggcagcac atgcgaggcg gaagtttggg agtagtggag catttgttgc tatcgctctg 840
ggttttgttc ttcttgcatg gtttgttgct ccacatgttg gcaagagagc ggctgcaatc 900
attcttcata tgcttctggg aggcctctgc tcactgacta taataatctc actaagattt 960
gttagtcttc ccgaggatcc agtttgggtc gatccgatgc tgggcgatcc tgttcgtgtc 1020
ctggttcctc gtgtttggag tgtgggcctc tcgaacccgc accgcccgcc gcgcgtcatg 1080
atgatatcga gtgtgccctc agtcagtcgt cgtcaggaat taggaccgcg tcgcaagagt 1140
agcgtccacg agagcgttag gtaccgcacc cctgtctata ttcgccgcga gctataccat 1200
ggacgtacta ttttttcttt agctggagta tgtgagatgt acaacatgtt tgggcaagaa 1260
aacaagggga gttatgttac tgagtgttgt ggtttcagac atagctggag tagtactggt 1320
ctggtcagtg ttgcaaaaca atacagtaat gtgtgtatat atttagcttt ttcttga 1377

Claims (10)

1.小麦TaC3HC4-like蛋白、其编码基因或TaC3HC4-like蛋白的编码基因的抑制因子在调控植物粒厚中的应用。
2.小麦TaC3HC4-like蛋白、其编码基因或TaC3HC4-like蛋白的编码基因的抑制因子在粒厚降低的植物遗传育种中的应用。
3.小麦TaC3HC4-like蛋白、其编码基因或TaC3HC4-like蛋白的编码基因的抑制因子在粒厚降低的植物种质资源改良中的应用。
4.小麦TaC3HC4-like蛋白、其编码基因或TaC3HC4-like蛋白的编码基因的抑制因子在粒厚降低的转基因植物构建中的应用。
5.根据权利要求1~4任一项所述的应用,其特征在于,通过降低所述TaC3HC4-like蛋白的表达量和/或活性,降低所述植物的粒厚。
6.根据权利要求1~5任一项所述的应用,其特征在于,所述TaC3HC4-like蛋白具有如下任一种氨基酸序列:
(1)如SEQ ID NO.1-3任一所示的氨基酸序列
(2)如SEQ ID NO.1-3任一所示的氨基酸序列经一个或多个氨基酸的替换、插入或缺失得到的具有相同功能蛋白的氨基酸序列;
(3)与如SEQ ID NO.1-3任一所示的氨基酸序列具有至少90%同源性的氨基酸序列;优选地,所述同源性为至少95%;更优选为99%。
7.根据权利要求1~5任一项所述的应用,其特征在于,所述TaC3HC4-like蛋白的编码基因具有如下任一种核苷酸序列:
(1)如SEQ ID NO.4-6任一所示的核苷酸序列;
(2)如SEQ ID NO.4-6任一所示的核苷酸序列经一个或多个碱基的替换、插入或缺失得到的编码相同功能蛋白的核苷酸序列;
(3)与如SEQ ID NO.4-6任一所示的核苷酸序列具有至少70%同源性的核苷酸序列;优选地,所述同源性为至少80%;更优选为90%。
8.根据权利要求1~5任一项所述的应用,其特征在于,所述TaC3HC4-like蛋白的编码基因的抑制因子包括能够抑制TaC3HC4-like蛋白表达的蛋白质、DNA或RNA;
优选地,所述抑制因子为干扰RNA或sgRNA。
9.一种调控植物粒厚的方法,其特征在于,包括调控植物中TaC3HC4-like蛋白的表达量和/或活性的步骤;
所述TaC3HC4-like蛋白具有如下任一种氨基酸序列:
(1)如SEQ ID NO.1-3任一所示的氨基酸序列;
(2)如SEQ ID NO.1-3任一所示的氨基酸序列经一个或多个氨基酸的替换、插入或缺失得到的具有相同功能蛋白的氨基酸序列;
(3)与如SEQ ID NO.1-3任一所示的氨基酸序列具有至少90%同源性的氨基酸序列;优选地,所述同源性为至少95%;更优选为99%。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,通过基因编辑、杂交、回交、自交或无性繁殖的方法降低所述植物中所述TaC3HC4-like蛋白的表达量,以降低所述植物的粒厚。
CN202011612365.1A 2020-12-30 2020-12-30 小麦TaC3HC4-like基因在调控小麦粒厚发育中的应用 Active CN112574287B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011612365.1A CN112574287B (zh) 2020-12-30 2020-12-30 小麦TaC3HC4-like基因在调控小麦粒厚发育中的应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011612365.1A CN112574287B (zh) 2020-12-30 2020-12-30 小麦TaC3HC4-like基因在调控小麦粒厚发育中的应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112574287A true CN112574287A (zh) 2021-03-30
CN112574287B CN112574287B (zh) 2022-03-04

Family

ID=75145087

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011612365.1A Active CN112574287B (zh) 2020-12-30 2020-12-30 小麦TaC3HC4-like基因在调控小麦粒厚发育中的应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112574287B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101481693A (zh) * 2009-01-19 2009-07-15 山东大学 小麦耐盐基因TaCHP及其应用
CN101932712A (zh) * 2007-11-20 2010-12-29 先锋国际良种公司 用于改善植物应激耐性的玉米乙烯信号转导基因及其调节
CN101979407A (zh) * 2010-10-14 2011-02-23 北京市农林科学院 一种植物抗旱、耐盐相关蛋白TaCRF2及其编码基因和应用
CN102348803A (zh) * 2009-03-09 2012-02-08 纳幕尔杜邦公司 涉及编码c3hc4型环指锌指家族多肽的基因的耐旱植物和方法
CN105779468A (zh) * 2015-12-17 2016-07-20 四川省农业科学院作物研究所 一种控制水稻籽粒厚度的基因及其功能标记
CN106434690A (zh) * 2016-09-18 2017-02-22 河南师范大学 水稻OsRhoGAP2基因在改变水稻粒形中的应用
CN108218968A (zh) * 2016-12-21 2018-06-29 中国农业科学院作物科学研究所 一种植物籽粒性状相关蛋白及其编码基因和应用

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101932712A (zh) * 2007-11-20 2010-12-29 先锋国际良种公司 用于改善植物应激耐性的玉米乙烯信号转导基因及其调节
CN101481693A (zh) * 2009-01-19 2009-07-15 山东大学 小麦耐盐基因TaCHP及其应用
CN102348803A (zh) * 2009-03-09 2012-02-08 纳幕尔杜邦公司 涉及编码c3hc4型环指锌指家族多肽的基因的耐旱植物和方法
CN101979407A (zh) * 2010-10-14 2011-02-23 北京市农林科学院 一种植物抗旱、耐盐相关蛋白TaCRF2及其编码基因和应用
CN105779468A (zh) * 2015-12-17 2016-07-20 四川省农业科学院作物研究所 一种控制水稻籽粒厚度的基因及其功能标记
CN106434690A (zh) * 2016-09-18 2017-02-22 河南师范大学 水稻OsRhoGAP2基因在改变水稻粒形中的应用
CN108218968A (zh) * 2016-12-21 2018-06-29 中国农业科学院作物科学研究所 一种植物籽粒性状相关蛋白及其编码基因和应用

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GENBANK: "GenBank Accession number XP_020165101, Version XP_020165101.1", 《GENBANK》 *
GENBANK: "GenBank Accession number XP_037480233, Version XP_037480233.1", 《GENBANK》 *
ZIMIN,A.V.等: "GenBank Accession number KAF7012659, Version KAF7012659.1", 《GENBANK》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN112574287B (zh) 2022-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hu et al. Downregulation of a gibberellin 3β‐hydroxylase enhances photosynthesis and increases seed yield in soybean
CN101478869A (zh) 用于控制双子叶植物花类型发育的遗传系统以及在检测和选择过程中的应用
Zhang et al. Functional gene assessment of bread wheat: breeding implications in Ningxia Province
CN112831518B (zh) 水稻OsRPS6A基因或OsRPS6B基因在提高水稻抗旱性中的应用
CN112210566B (zh) 水稻OsS6K1基因或OsS6K2基因在提高水稻产量和/或抗旱性中的应用
CN112574289B (zh) 小麦TaTFIIB基因在调控小麦株高发育中的应用
CN112574287B (zh) 小麦TaC3HC4-like基因在调控小麦粒厚发育中的应用
CN112574288B (zh) 小麦TaFBX113基因在调控粒厚发育中的应用
Wang et al. Upland rice genomic signatures of adaptation to drought resistance and navigation to molecular design breeding
CN112760328B (zh) 一种小麦TaB3-like-A基因及其应用
CN114990139B (zh) CsHLS1基因或其编码的蛋白在调控黄瓜植株器官大小中的应用
Ranalli The role of induced plant mutations in the present era
CN114891826A (zh) 改良玉米果穗形态的方法
CN114395580A (zh) 用于控制玉米株高的基因
CN112608373B (zh) 小麦TaMYB1基因在调控小麦株高发育中的应用
CN108342393B (zh) 一种控制水稻无侧根性状的突变基因Oslrt1、其检测及应用
CN112442115B (zh) 小麦TaPRR95-B蛋白或其编码基因在调控植物株高中的应用
CN111088239A (zh) 玉米高温响应蛋白激酶ZmCDPK7、其编码基因及应用
Zahra et al. Assessment of genetic diversity in traditional landraces and improved cultivars of rice
CN113846109B (zh) OsCRRP在水稻耐热胁迫中的应用
CN114940708B (zh) OsPIL16基因或其蛋白在调控水稻茎粗中的应用
CN113293168B (zh) 水稻苗期生物量调控基因sbm1及其应用
CN112359134B (zh) 一种提高水稻单倍体诱导效率的分子标记引物及其应用
CN113355336B (zh) 大麦雄性不育基因HvMSG47及其应用
CN113930431B (zh) SEC12-like蛋白基因CPU1及其在提高大豆磷效率方面的应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant