CN114686489A - 一种调控水稻结实率的基因 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新发现的水稻基因PSR9，其核苷酸序列为SEQ ID NO:1或者SEQ ID NO:2，该基因能够用于提高水稻结实率。

Description

一种调控水稻结实率的基因

技术领域

本发明属于生物工程领域，具体地说，涉及一种新发现的水稻基因PSR9及其在调控水稻结实率中的应用。

背景技术

粒重、穗粒数、分蘖数、结实率是水稻产量的重要构成因素，解析这些重要性状的遗传机制，一直是人们的研究重点。目前对粒重、穗粒数、分蘖数^[1-13]等产量性状的调控基因及调控机理都有了比较深入的研究。但对于调控结实率的基因及调控机理的研究还很少^[14]。影响结实率的因素很多，生理遗传背景、自然环境条件和栽培技术措施等都对水稻结实率有重要的影响。与粒重、穗粒数、分蘖数相比，结实率稳定性较差，变异更大，更易受环境条件的影响而发生较大的波动。这些都进一步加大了水稻结实率研究的难度。

水稻从种子萌发至新种子的形成包含了营养生长期和生殖生长期。生殖生长期包括水稻花的诱导、幼穗的发育、性细胞的形成、开花、授粉与受精直至结实。在生殖生长阶段，雌雄配子体的正常发育及有效地传粉受精才能保证水稻正常的结实，其中任意一个环节出现异常都会影响水稻结实率，甚至造成完全不育。这些原因又可以分为：(1)雌雄蕊发育异常，导致无法完成受精过程。进一步可以分为雌性不育和雄性不育。(2)颖花发育正常，但雌雄蕊的授粉和受精过程不协调，例如雌雄蕊异长，以致于柱头接受不到花粉；柱头分泌物质过少或过浓，或存在抑制花粉萌发的物质；花粉管伸长受阻，不能到达胚囊等。(3)种子发育过程，包括胚形态、胚发育过程异常。目前对雌雄性器官发育异常引起不育的研究及种子发育过程的研究较多，而授粉及受精过程引起的不育及结实率降低的研究在水稻中较少。

发明内容

在水稻研究中，我们在籼稻广陆矮4号(GLA4)与野生稻W1943的替换系群体中，发现一个结实率很低的单片段替换系CSSL63，其背景为GLA4，第九号染色体尾部约5Mb片段被W1943替换。遗传分析结果表明，这一性状由单核基因控制。我们通过图位克隆的方法定位到此基因，命名为PSR9(panicle seed setting rate of Chr9)。对替换系中影响结实率的因素进行分析后发现，其花粉粒活性没有影响，正常生长温度下，雌蕊发育也正常，而花粉管生长受到影响。这些状况由于替换系中PSR9极低表达量造成。同时，我们检测了野生稻穗部组织PSR9的表达量，显示多个野生稻中PSR9表达量都极低。Tajima’s D检验结果显示，栽培稻群体中PSR9多样性下降，偏离中性选择，可能受到驯化选择。这一研究发现构成了本发明的基础。

因此，本发明的第一个方面提供了一种编码水稻中MADS蛋白家族的基因，本文中命名为PSR9(Panicle Seed setting Rate of Chr9)，其核苷酸序列与SEQ ID NO:1或者SEQ ID NO:2具有≥90％、≥92％、≥95％、优选≥98％，更优选≥99％的同源性。

上述基因的核苷酸序列优选为SEQ ID NO:1(来源于水稻GLA4)或者SEQ ID NO:2(来源于水稻W1943)。更优选来源于水稻GLA4的SEQ ID NO:1，能使水稻具有更高的结实率。

本发明的第二个方面提供了包含上述基因的载体。该载体是用于将所述基因整合入水稻基因组的质粒。

可选地，上述载体的骨架质粒可以为pCAMBIA系列，例如为pCAMBIA1300。本发明的第三个方面提供了一种农杆菌，其转化了上述用于表达基因PSR9的载体。该农杆菌用于介导将包含上述PSR9基因的载体导入水稻中，完成转基因操作。所述农杆菌选自根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)和发根农杆菌(Agrobacterium rhizogenes)。

本发明的第三个方面提供了上述的PSR9基因、或者上述的载体在调控水稻结实率、尤其是提高水稻结实率中的用途。

具体地，可以采用质粒转化、同源重组技术或者基因编辑技术将上述的PSR9基因整合入水稻基因组中。

在一种实施方式中，可以将上述PSR9基因整合入水稻基因组中第九号染色体上。

上述的基因整合可以是农杆菌介导的质粒转化。

上述基因编辑技术可以采用CRISPR-Cas9系统、CRISPR-Cpf1系统、CRISPR-Cas相关的转座系统INTEGRATE系统或者CAST系统。

上述INTEGRATE系统是指SamSternberg研究组开发的基因编辑工具(InsertionoftransposableelementsbyguideRNA-assistedtargeting，引导RNA辅助靶向的转座元件插入)；CAST系统是指张锋研究组开发的基因编辑工具(CRISPR-associatedtransposase，CRISPR相关转座酶)。

上述的PSR9基因在水稻中用于调控、尤其是促进花粉管在胚囊中的生长。其中待进行基因改造的水稻例如是结实率低的水稻。

实验表明，本发明新发现的水稻PSR9基因通过调控花粉管在胚囊中的生长，从而影响了水稻结实率，最终影响产量。栽培稻品种中，PSR9基因的高表达使栽培稻品种有较高的结实率，保证了栽培稻品种具有较高的产量。提示PSR9基因能够用于改良水稻品种，防止水稻退化，提高水稻产量，具有广阔的开发应用前景。

附图说明

图1显示了CS6和CS12两个互补转基因株系中基因PSR9的图位克隆照片/图。其中，A：GLA4和CSSL63穗部表型差异；B：GLA4和CSSL63花结构图；C：GLA4和CSSL63花粉活性比较；D：PSR9基因图位克隆过程；E：GLA4、NIL-S9及互补转基因株系穗部表型。

图2显示了的PSR9基因CRISPR敲除株系的表型照片/图。其中，A：粳稻品种DJ和CRISPR敲除植株CR1表型比较；B：粳稻品种DJ和CRISPR敲除植株CR1穗部表型；C：DJ及5个敲除株系结实率统计；D：PSR9基因CRISPR敲除位点。

图3显示了PSR9基因在GLA4和W1943中差异分析。其中，A：GLA4和W1943在PSR9启动子1kb内序列比较分析；B：PSR9编码序列在GLA4和W1943比较分析；C：PSR9基因3’UTR在GLA4和W1943中比较分析。

图4显示了PSR9基因表达量分析及原位杂交。其中，A：PSR9基因在GLA4和NIL-S9不同组织中表达量分析；B：PSR9基因在GLA4,NIL-S9及不同互补转基因株系5-10cm穗部组织中表达量分析；C-F：PSR9基因在GLA4发育的sp5、sp6、sp7、sp8时期的时空表达模式；G和H：PSR9基因在11-15cm(G)及15-18cm(H)的GLA4穗子的花中的时空表达模式；I：PSR9基因在NIL-S9发育的sp7期的表达模式；J和K：阳性对照Histone H4基因在GLA4及NIL-S9中的表达模式；L：PSR9反义探针原位杂交结果。

图5显示了GLA4及NIL-S9胚囊结构观察照片。其中，A：GLA4成熟胚囊结构；B：NIL-S9成熟胚囊结构；C：受精10h后，GLA4胚囊结构；D：受精10h后，NIL-S9胚囊结构；E：受精20h后，NIL-S9胚囊结构。图中A标记：反足细胞，P标记：中央细胞，具有两个极核，E标记：卵细胞，S标记：两个助细胞。

图6显示了GLA4及NIL-S9花粉管生长观察照片。其中，A和B：授粉5min后，GLA4及NIL-S9花粉管生长状态；C和D：授粉15min后，GLA4及NIL-S9花粉管生长状态；E和F：授粉30min后，GLA4及NIL-S9花粉管生长状态；G和H：授粉60min后，GLA4及NIL-S9花粉管生长状态；I和J：授粉90min后，GLA4及NIL-S9花粉管生长状态；K和L：授粉120min后，GLA4及NIL-S9花粉管生长状态。

图7显示了GLA4及NIL-S9花粉管生长扫描电镜观察照片。其中，A和C：未受精前，GLA4和NIL-S9胚囊结构；B和D：授粉90min后，GLA4花粉管生长状态，D图为B图的放大图，蓝色线条为花粉管；E和F：授粉120min后，GLA4花粉管生长状态，蓝色线条为花粉管；H和I：授粉1200min后，NIL-S9花粉管生长状态，蓝色线条为花粉管；G：授粉120min后，粳稻DJ花粉管生长状态；J：授粉120min后，CRISPR株系花粉管生长状态。

图8显示了PSR9系统进化及在普通野生稻品种中表达量分析情况。其中，

图A：PSR9基因在栽培稻及普通野生稻中Tajima’s D检验结果，N：序列数(二倍体形式)，L：序列长度(bp)，S：多态位点数，π：核苷酸多态性，θ：每个多态位点的Watterson值；图B：PSR9基因在部分普通野生稻中的表达量检测结果；图C：PSR9基因系统进化树分析。

图9显示了部分普通野生稻花粉管生长状态的苯胺蓝染色照片。

图10是本发明构建的质粒pCAMBIA1300-PSR9的结构示意图。

具体实施方式

结实率是影响水稻产量的一个重要因素。本发明在普通野生稻W1943和籼稻广陆矮4号Guangluai4(GLA4)替换系群体中克隆到一个影响结实率的基因PSR9。基因PSR9在野生稻中极低的表达影响了花粉管在水稻子房中的生长，从而导致结实率下降。PSR9极低表达存在于多个野生稻群体中，Tajima’s D检验结果也显示，栽培稻群体中PSR9多样性下降，偏离中性选择，可能受到驯化选择。PSR9在栽培稻中的高表达使栽培稻具有较高的结实率。PSR9的克隆为进一步深入研究影响水稻结实率的分子机理提供了基础。

新发现的两种水稻基因PSR9在功能效果上有一定差异，例如来源于水稻GLA4的SEQ ID NO:1能使水稻具有更高的结实率。

我们在研究中发现，基因PSR9在栽培稻中高表达促进了水稻花粉管在子房中生长，极大提高了栽培稻的结实率，对PSR9功能的深入研究有助于解析水稻结实的控制机制。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于举例说明目的，而不是对本发明的限制。此外应理解，在阅读了本发明的构思之后，本领域技术人员对其作出的各种改变或调整，均应落入本发明的保护范围内，这些等价形式同样属于本申请所附权利要求书限定的范围。

本文中涉及到多种物质的添加量、含量及浓度，其中所述的百分含量，除特别说明外，皆指质量百分含量。

本文的实施例中，如果对于反应温度或操作温度没有做出具体说明，则该温度通常指室温(15-30℃)。

本文中的全基因合成、引物合成及测序皆由Invetrogene公司和中国科学院国家基因研究中心完成。

实施例中的分子生物学实验包括质粒构建、酶切、感受态细胞制备、转化等主要参照《分子克隆实验指南》(第三版)，J.萨姆布鲁克，D.W.拉塞尔(美)编著，黄培堂等译，科学出版社，北京，2002)进行。

可根据相关试剂盒说明书操作。必要时可以通过简单试验确定具体实验条件比如PCR条件。

实施例

材料：

所用的亲本材料有：广陆矮4号(GLA4)，是一个籼稻品种；CSSL63替换系，基因型背景为GLA4，第九号染色体尾部约5Mb片段被野生稻W1943替换。用CSSL63替换系与籼稻GLA4进行杂交获得F1代，表型与GLA4一致。自交得到F2群体，结实率表型有低(CSSL63)和高(GLA4)两种，以151株F2群体进行初定位及分离比考察。精细定位扩大群体到2400株，近等基因系(NIL)构建使用了精细定位群体中2556株后代个体进一步筛选获得。

石蜡切片及原位杂交：

原位杂交材料用4％多聚甲醛固定，乙醇梯度脱水，二甲苯透明并包埋在石蜡中。原位杂交的探针用罗氏公司的地高辛标记试剂盒进行标记。标记好的原位正义反义探针在石蜡切片上进行杂交。

实时定量PCR：

新鲜植物组织或者-80℃冻存的组织用Trizol Reagent提取。总RNA用ToYoBa的ReverTra Ace qPCR RT Master Mix with gDNA Remover进行反转录为cDNA第一链，进一步为实时定量PCR的模版。定量PCR采用Takara公司的

Premix Ex TaqTM试剂盒，在Thermo QuantStudio5定量PCR仪上进行。根据基因序列设计特异基因引物，选择水稻基因Ubiqutin作为内参。

互补载体pCAMBIA1300-PSR9的构建：

载体的骨架质粒为pCAMBIA1300，用KpnI和XbaI双酶切载体，使其彻底线性化，过柱回收(使用QIAGEN的PCR产物纯化试剂盒)。PSR9基因片段通过高保真酶Fx-Neo扩增获得，以GLA4的基因组DNA为模板，包含PSR9基因启动子3.98-kb，基因区5.9-kb和3’UTR区1.3-kb，共约11.2-kb。正向引物为载体KpnI左端区域23nt(包含KpnI酶切位点)加上基因插入片段正向序列25nt，反向引物为载体XbaI右端区域22nt(包含XbaI酶切位点)加上基因插入片段反向序列24nt。PCR产物过柱纯化(使用QIAGEN的PCR产物纯化试剂盒)，并与酶切pCAMBIA1300载体使用天根重组试剂盒进行重组连接，挑选阳性克隆，获得载体pCAMBIA1300-PSR9。pCAMBIA1300-PSR9为卡那霉素抗性，并具有潮霉素筛选标记。

实验结果

基因PSR9的图位克隆

我们所用的材料为野生稻W1943(Oryza rufipogon W1943)与籼稻广陆矮4号(Oryza sativa GLA4)的单片段替换系CSSL63，该替换系基因型背景为GLA4，第9号染色体尾端约5Mb片段被W1943替换。对GLA4和CSSL63的表型考察发现，与GLA4相比，替换系CSSL63的结实率较低，两者具有极显著的差异(图1中A)。对花器官表型和花粉粒活性分析显示两者之间没有明显差异(图1中B、C)。我们对CSSL63与GLA4进行了正反交实验，在GLA4作父本，CSSL63作母本情况下，很难获得杂交种；而CSSL63作父本、GLA4作母本条件下，很容易获得杂交种。但无论是正交还是反交获得的F1代，其表型均与GLA4一致，说明这一性状不受母性遗传的影响，由核基因调控。不同环境条件下，F2代分离比均符合3:1，这些结果表明CSSL63的结实率在不同环境条件下均受到单核基因的控制，结实率低为隐性。我们将此基因命名为PSR9(Panicle Seed setting Rate of Chr9)。

我们对151株F2个体进行初定位，将其定位在分子标记NC2026、NC2044之间约180k范围，进一步扩大群体，用了范围较大的分子标记NC1981、NC2076对2400株个体进行初筛，获得500个重组子，由于G(GLA4)、H(杂合)表型一致，GH、HG重组子无法在当代进行基因定位，W(CSSL63)与H、G表型差异明显，WH、HW、WG、GW可以在当代进行基因定位，在500个重组子中，我们利用NC2026、NC2044进行筛选，获得20个WH、HW、GW重组子，我们进一步设计分子标记：S28、S3028、S304、S312、S322、S359、S2040，最终定位在S3028、S322之间19.2-kb范围。为了研究基因的功能，我们构建了PSR9的近等基因系，同时进一步进行基因定位。我们挑选出S28、S322、S2040、NC2044标记为H，其他分子标记都为GLA4基因型的后代个体2556株进行筛选，获得分子标记S304、NC2044之间为杂合，其余基因型背景为GLA4的个体，进而纯合获得NIL-PSR9，简称NIL-S9，替换片段大小约100-kb。同时我们将PSR9定位在S3028、S312之间10.8-kb范围内，此范围内仅一个基因。我们将此基因定为候选基因(图1中D)。

为了验证此基因确实影响结实率，我们进行了转基因验证实验。我们构建了互补载体pCAMBIA1300-PSR9(参见图10)，转化近等基因系NIL-S9，所有互补T0代植株的结实率都有不同程度的恢复，T1代植株表型与转基因连锁，证实PSR9为影响结实率基因(图1中E)。同时在粳稻品种东京(DJ)的CRISPR敲除株系CR1(敲除了PSR9基因)中，结实率出现明显的下降(参见图2)。

PSR9表达量变化引起表型变化

PSR9属于MADS蛋白家族，由247个氨基酸组成，我们对W1943、GLA4、NIP(日本晴)的DNA序列进行了测序，三者在启动子区、5’UTR及蛋白编码区都有差异，W1943在上游启动子1kb内有43bp、12bp、20bp多处缺失(图3中A)。在第二个外显子第73个氨基酸，GLA4编码亮氨酸(TTG)，NIP编码苯丙氨酸(TTC)，W1943编码半胱氨酸(TGC)，第六个外显子第167个氨基酸，GLA4与NIP编码氨基酸均为天冬酰胺(AAT)，W1943编码氨基酸为天冬氨酸(GAT)(图3中B)。在3’UTR，W1943具有39bp的缺失(图3中C)。

我们进一步对PSR9表达量进行了检测，在GLA4中，PSR9在叶、茎中表达量较低，在穗部有较高的表达(图4中A)。而且表型变化与穗部发育密切相关，所以我们选取了NIL-S9及GLA4不同发育时期的穗部组织进行了PSR9表达量的比较分析(图4中A)。结果表明，与GLA4相比，NIL-S9穗中PSR9的表达量很低，几乎不到GLA4中PSR9表达量的千分之一(图4中A)。两者之间表达量差异极大，说明了极有可能是PSR9表达量的变化差异导致了CSSL63与GLA4之间表型的差异。而互补转基因株系表达量均得到了提高，表型也得到了恢复(图4中B)。

我们采用原位杂交的方法研究PSR9的时空表达模式。对水稻小花发育时期的区分，我们采用Ikeda的分类标准。原位杂交结果显示，PSR9在sp5期的花发育原基中表达，但并不出现在内、外稃中，说明PSR9参与了早期花器官的发育，但并没有参与内外稃发育过程。在sp6、sp7、sp8浆片原基、雄蕊原基、心皮原基及发育中的浆片、雄蕊、心皮、柱头中均有表达(图4中C-E)。在小花发育后期，PSR9在心皮集中表达，在胚珠和柱头的羽毛状分枝表达较强，在子房壁上有低表达(图4中F)，在11-15cm及15-18cm穗子中，PSR9集中在珠被表达(图4中G、H)。同时我们也检测了NIL-S9中PSR9的表达模式，但可能由于NIL-S9中PSR9的表达量很低的原因，我们并没有检测到信号(图4中I)，但相应的阳性对照Histone H4有明显信号(图4中J-K)。

花粉管生长受阻是导致结实率低的原因

水稻的结实过程是一个复杂的生物学过程，花粉、雌蕊的发育，受精过程、胚胎发育过程等都会影响最终的结实率，为了研究CSSL63中导致结实率低的原因，我们采用I₂-KI染色的方法观察了GLA4与CSSL63及NIL-S9的花粉粒活性，用花粉粒体外萌发实验观察花粉粒萌发情况，CSSL63及NIL-S9的花粉粒活性及花粉粒的萌发，与GLA4相比，都没有明显的差异(图1中C)。我们进一步对CSSL63和GLA4的花器官外观及雌、雄蕊的外观发育进行了观察，在正常温度条件下，GLA4与CSSL63及NIL-S9的成熟胚囊似乎也没有差异，都具有八核结构(图5中A、B)。但GLA4受精10h后形成多细胞胚胎(图5中C)，而CSSL63及NIL-S9很多颖花都没有完成受精过程，到受精后20h仍没有形成多细胞胚胎(图5中D、E)，造成了结实率较低。这些结果说明结实率低的原因有可能在花粉管生长过程中。

我们采用苯胺蓝染色方法观察了GLA4及NIL-S9花粉管生长状态，在授粉后30min内，花粉管在GLA4及NIL-S9中生长状态没有明显差异(图6中A-F)，但在授粉后60min,花粉管在GLA4和NIL-S9中花粉管生长出现明显的差异，GLA4花粉管已接近珠孔端，而NIL-S9花粉管大多数停留在胚囊上端，120min时，GLA4花粉管已生长进入珠孔，NIL-S9花粉管大多数仍然停留在胚囊上端，没有或只有少数花粉管进入珠孔，与60min类似(图6中G-L)。

这些结果说明，在正常生长温度条件下，花粉管生长受阻可能是导致CSSL63及NIL-S9结实率较低的原因。同时我们利用扫描电镜观测了GLA4、NIL-S9、DJ及CRISPR株系受精90min和120min时，花粉管生长状态(图7)。实验结果与苯胺蓝染色结果一致，受精90min时，GLA4中多数花粉管在通向珠孔端的生长过程中(图7中A-D)，120min时，多数花粉管伸向花粉管(图7中E、F)。而NIL-S9中，多数花粉管停留在胚囊上端(图7中H)。没有或只有少数花粉管在通向珠孔的生长过程中(图7中H、I)。DJ花粉管生长情况与GLA4一致(图7中G)，而CRISPR株系与NIL-S9类似(图7中J)。

PSR9的系统进化树及在野生稻中表达量分析

PSR9在野生稻W1943中表达量较低，是否在其他野生稻中表达量也很低？为了研究这些问题，我们选取了启动子上游3.98-kb，基因区5.9-kb和3’UTR区1.2-kb，共约11.2-kb，进行了基因组测序分析，选取了30个普通野生稻，54个栽培稻品种^[15]，使用了软件DnaSP进行了Tajima’s D检测，检验PSR9是否受中性选择(由于水稻为二倍体，序列数目加倍)。结果显示，在栽培稻中，Tajima’s D值为2.90536，P<0.01，有显著性差异，否定了中性选择，可能受到驯化选择。而在野生稻中，Tajima’s D值为-0.86480，P>0.10，没有显著性差异，野生稻中PSR9基因不能否定中性选择，可能受到中性选择(图8中A)。我们选择非洲野生稻(O.glaberrim)和巴蒂野生稻(O.barthii)作为外类群，通过Clustal W聚类后，使用MEGA7.0构建最大简约树(maxium parsimony,MP)(图8中C)。由于整个DNA测序无法完全反应出PSR9在野生稻中的表达量变化，我们选取了部分普通野生稻，包括W0170、W1687、W1698、W1754、W1777、W1943、W2012、W3006、W3078、W3098进行了穗部组织中PSR9表达量的检测。我们发现，W1687、W1777、W3078、W3098中PSR9表达量与W1943类似，与GLA4相比，表达量极低。其他野生稻中，PSR9表达量较高(图8中B)。

为了进一步观测野生稻中花粉管生长情况，我们检测了PSR9表达量较高的野生稻W1754、W0170及PSR9表达量极低的野生稻W1943、W3078、W3098，观测发现有80.8±2.4％W1754子房，75.5±1.8％W0170子房中花粉管生长状态与GLA4一致，而37.0±4.3％W1943子房，34.6±8.5％W3078子房，41.1±6.1％W3098子房中花粉管生长状态与NIL-S9类似(图9)。

总结

本发明克隆了影响水稻结实率的基因PSR9，该基因调控花粉管在胚囊中的生长，从而影响了水稻结实率，最终影响产量。基因表达量分析表明，PSR9基因的低表达存在多个野生稻品种中。群体分析表明，在栽培稻中，Tajima’s D检测结果否定了中性选择，可能受到驯化选择。栽培稻品种中，PSR9基因的高表达使栽培稻品种有较高的结实率，保证了栽培稻品种具有较高的产量。

上述实验结果提示PSR9基因能够用于改良水稻品种，防止水稻退化，提高水稻产量，具有广阔的开发应用前景。

序列表

<110> 中国科学院分子植物科学卓越创新中心

<120> 一种调控水稻结实率的基因

<130> SHPI2010670

<160> 2

<170> SIPOSequenceListing 1.0

<210> 1

<211> 11447

<212> DNA

<213> Oryza sativa GLA4

<400> 1

catctgcagc ccacgttagg tcgtcgtctt gggcccatgt gacatgagtc acatgacgcc 60

aatggaaatg gcgcacaact gcacaagcac aacacgacac ggtcgctgcg tcgcatacac 120

acacataata ctgattgaac tgattgatcg ttgagacgtt tgattgatgg attgattgca 180

aggcagcaac aagcaagcgc gagtagtttg tgggcaggca ccgggccgga cgggacgcgc 240

cgatagatca agcattcaag ccgcctacta ctccctccgt tccataatat tgcaacctaa 300

tatagagact atatgggaac ttgcatgttc agattcgtaa ttttaggata aatcaatatg 360

agacggaggg agtattacta gcaagctagc caagccattt cgtggctttt gccgtccaaa 420

atctaccggg attttttcac gcacacacgg ctctctccct gctctgggtc cgcgtcctca 480

cgtcgatcga tccatccatg gatcagccgg cggccgggat cgttcgtcgc gcgtccatgg 540

cattgggtac gacgatacat cgaacggacg aataccatgg gcccggtacg tatcgacgat 600

cgcggcatga tggcatccga tcgatcgacc cggtacgtgt ccgtccgtcg tacgtactcc 660

gtcacgccgg ccggtcgcga tcaccgatcg atcaagtcgc gcgcgagatg ggacgacata 720

tatatatagc ccagattaaa attgcctgca gatatctcgt gagcacccgg tccggaccgt 780

tgggctcgca ggtgtgcctg ccgacgacgc ggtgacgggg gcttcagggt ctagtcaagc 840

gcaccaacca tgttgttgcg tgcgggggat gggcgtgggt ggtgtagctt tttacggttt 900

ttcaagacaa aagtaagtta ctttctataa aatataaaat atatacatct caacaataga 960

ctagattaat agtaaaccac ctcaatatta tgtctacatg gatatctata gctctctcat 1020

ccattacatc gtttttctct atagactatc tccatgttag tagaaagctt tactctctct 1080

ctttctcttc atttaacctc ttccaattag aaaaatatga tgacatggat atcttgtata 1140

gagcttatag ataaccattg cgggtgccct tatatcctca agttggagag aaattttctg 1200

ctcacttgaa acgagaaatt tcattagcat ataattaatt aatattaata ttataaactt 1260

aaaaatgatt tttcaaacaa catctatata gaatttttat ttttttgaaa aaaacacacc 1320

attaaatatt aatgtttgaa aaacgtgcta atgaaattaa ggaatttgaa gaaaagaacg 1380

tacggctcaa tttgctgagc tattattccg tatgtgatag tcttgcatac ccatgtttaa 1440

ttaccttttt gtttttgaaa taaagaacca ccttccactc gtttactgca aaccgatcca 1500

tcgagaaccg ttaaatactg atgaattttg gttaacaccg tacgaaaacc aactaatatt 1560

aatcggtttt cacaaaccga tgaccaacca ttttttgcga aatgctaaat cctggcatgc 1620

ctaagctgac ctgagcttgt agttttcaaa cgaaccgtgt taattgtggt atataacaca 1680

ttgggttggc tactgtatcg tacataattt tgttggggtt atttctgcat gcgtatacgt 1740

acggattagt tgtaattaag aggaaaaaca tgcatgtata atatagatat acctagcatg 1800

caccattata tacttattaa tctaagcttt aaagtgcaaa tgatactaca tattgaacat 1860

tcaactttat tgtattgata aattgaaccg gatatatcca caagcacaaa atttgcaatg 1920

cacttcaaaa ttaatgtaat ctttgcacgc tactccctac attttatatt ataagttaat 1980

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aaaaaattat aatgctgaat aagccacaat ttaaaaagtt tacagggacg gtttaattca 2220

ttgacatttc acatatacat agcacatgtc aaattcatat gttaactttt ctttttataa 2280

actggacacc ccgtgccaac agtcaacccc taattaaatt aaccacaaca tgaatacagc 2340

attaatttta taacatatac tagttatttt gcttttcata tatctccccc tcttgctaat 2400

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aaagttacat acacattaat gattaatcct ttgatcagtt cctatatatc ccaggtagaa 2580

tatatatcga tctcttcaga atcacgacca attaggtaaa atgaaagaac atacactcct 2640

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tcatattaat cccctctaca tagtctattt tttcatccaa attctcaaaa gctctaatta 3000

tagaatctaa aaaattaact ggaaaacaga agctgagaaa tccacattct ccatattctc 3060

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ataacaaaat aaattacaga ttctgtcaga aaactgcaag acaaatttat tgagctcaat 3240

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cttctatagt gaatattaca tcattatata ttttagataa tgattacatt attatatgct 5400

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ttctttttct tttttgttgg agggagtaca tgcttgccaa tttttatagt tatgtttaaa 5760

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tattcctagg actcacttga gtatctgcag ggtacagtta gtgacagctt tcgattgtca 6000

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cgcaatgagt acctcaaact gaaggcacgg gtggaaaatt tacagaggac ccaaaggtaa 7560

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tcaaactttt aactttttcg tcacatcgaa ttttcctaca cacacaaact tccaactttt 8040

ctgttcacat cgttccaatt tctttaaact ttcaatttta gtgtggaact aaatacagcc 8100

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tatttccaaa actaatttta tatacctaaa tcattttcag gaacaaatgt tgtgtgaagc 8460

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ttacttgatc ttaagattct gcatgaacta agtatgtggt tttaaaagta atttatacac 8580

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aacagaaact ggacaagttt gtgtacgttg atgcatatta gtttgtagga tgaattgtat 8820

atattacaaa agaacatttg gtattggtta tttctacata acgaatacgt acatgaagct 8880

tcgtagacag catattactt caactgcgca tattaattaa cataaggatc tctcacacgt 8940

aagcaatgca tattaacaat tgatcaagac gaggtcacac tgttctcggt tgcgatttag 9000

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ctgcttacgt agctctgtga aataaccaaa atgatgctgt gaaatgaaaa aaaaacacaa 9120

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tcagcttcat gatcgtttct ctgatctcat tagttcttga aaccaattgt gtatccagtt 9420

taatttttcc attattacgg gaaaagcttg cacgtacacg tatataccac tacacacgcg 9480

cgtacaccca ctcacgcata catccgtgag taagcttttt taacacatgc ttaagagaca 9540

tgaatggtgt ttttctagcc ttactagatt actaaggagg tccactcaat cgtgcgtatc 9600

tattttattc tgtgctaaaa aaaggtatgg aatgctctct acacatgaac ttgggccgag 9660

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atattaatca tgttttcaaa gtaagaatta gaattccttg taagagacta ctactagcat 11040

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gttaaatttg actaggtttt atagaagaaa agtaacattt taaacgtcaa attagtttca 11280

ttaaatctag catttgaata tattttgata atatgtttgt tttgtggtaa aaatactatt 11340

atatttttct acaaacctag tcaaacgtaa aaaaaaattt gactaggaaa aaagtcaaaa 11400

cgatttataa tataaaacat aagtagtact atcttttctt cctgtcc 11447

<210> 2

<211> 11390

<212> DNA

<213> Oryza rufipogon W1943

<400> 2

catctgcagc ccacgttagg tcgtcgtctt gggcccatgt gacatgagtc acatgacgcc 60

aatggaaatg gcgcacaact gcacaagcac aacacgacac ggtcgctgcg tcgcatacac 120

acacataata ctgattgaac tgattgatcg ttgagacgtt tgattgatgg attgattgca 180

aggcagcaac aagcaagcgc gagtagtttg tgggcaggca ccgggccgga cgggacgcgc 240

cgatagatca agcattcaag ctgcctacta ctccctccgt gccataacgt tacaatctaa 300

tatagggatt atatggggac tatgtccaga ttcgtaattc tagaataaat cttcgtaatt 360

ctaagataaa tcattattat gatacggagg gagtagtact ggcaagctag ccaagccatt 420

tcgtggcttt tgccgtccaa aatctaccgg gattttttca cgcacacacg gctctctccc 480

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ggcccggtac gtatcgacga tcgcggcatg atggcatccg atcgatcgac ccggtacgtg 660

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gacgggggct tcagggtcta gtcaagcgca ccaaccatgt tgttgcgtgc gggggatggg 900

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tgtacatctc agtaatagac tagattaata gtaaaccacc tcaatattat gtctacatgg 1020

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agaaagcttt actctctctc tttctcttca tttaacctct tccaattaga aaaatatgat 1140

gacatgaatc tcttgtataa gcctatagat aactattgcg gatgccctta tatcctcaag 1200

ttggagagaa attttatgct cacttgaaac gagaaatttc attagcatat aattaattaa 1260

tattaataat tataaactta aaaataattt ttcaaacaac atctatatag aatttttatt 1320

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ccaactaata ttgatcggtt ttcacaaacc gatgaccaac cattttttgc gaaatgccaa 1620

atcctggcat gcctaagctg acctgagctt gtagttttca aacgaaccgt gttaattgtg 1680

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atgcgtatac gtacggatta gttgtaatta agaggaaaaa catgcatgta taatatagat 1800

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tcctcagtcg ccaccgctgc gtcgacgagg agagagagag agagagaaaa tccaaagcaa 3600

tcagtgagag acgcattgaa ttgggtcgga gattagtgcg aaattaacct agatagcttt 3660

gcctttgcgt acgatggatc gatcgaggcc gcctagggtt ccgcgtcgtt ccaccacctt 3720

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gaggatcgag aacaagatca acaggcaggt gacgttcgcg aagcggagga atgggctgct 4020

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caaccgcggc aagctctacg agttctgcag cggccaaagg tatatataca tggacgcact 4140

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tggtggcgat tttgcgggga tctggggctg cacatggtgg atctgcgagt gtgctcgtgt 4320

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tttggggggg ggggtgtgaa gggatcatgc atatcattag ccatgtaccg gatgtgtgtc 4800

taaacaaacg ttcactgcat gaattccacg gtttggaggc agcatacctt acaagatttg 4860

ggggtttcac ttaagatttt gtctctttgt tttttttaag ggatggccgc gggggagtat 4920

tgtttttcaa gtgagttatg gttgcatcat taaaggcaac atcaataaat ataaagtctg 4980

tttctcctga gataagtata tgaaaaatca tatactacta tatatataat tgtctttcag 5040

aaacacagag cgtctgattg gctaggcata attcacaagc cgcatatagg ctagttgaat 5100

tgattttgaa ttagaaaaca ttttttttcg gggggaagaa aacatttggt attgtgttta 5160

gagataaaca attagttagg gtagataagc caggcattca tgagcttcat ttcatatttg 5220

aatcatacat tttccaaact ttagaaggtt aaattttctt gctcattgta ttgcactgat 5280

cattttaaga atatcttcta tagtgaatat tacatcatta tatattttag ataatgatta 5340

cattattata tgctccgtcg cagaaaaaac caactttttt gccaaacctg gacatatata 5400

ggctatgtcc agatttatag ctagaagtta gggcctcatc ttttacccta tgaattataa 5460

gccaatatca aattttgaat ttcgaaactt gatttagaag ttgattttta atgttttgtc 5520

aatgtagatt gtttttcagc attaactttc aattcgctaa agacacatat acaattttac 5580

tcacaaatta tattttggtt gctaataagc cgttatggct tataatcagc cgtaagtaga 5640

tggggacttt agcattcttt ttcttttttt atggaggaag tacatgcttg ccaattttta 5700

taattatgtt taaatggttt ccattgtacc taagttacta aattaaaatt aatacgccta 5760

taaaattcta acattaaata tattcacaaa taagagtaca tgatttcatt gaccagggaa 5820

ttcaatttgg atatggggtg agtgaaacat ccctcctctg ctcctcggaa gaaatcctgc 5880

aagggagtac acaatattcc taggactcac ttgagtatct gcagggtaca gttagtgaca 5940

gctttcgatt gtcattcgat tggtctcctc agctctcgta gctgagctgt cagtacagaa 6000

gattggtctt catcagatgt ctcttctagt tctagctaga gctagttcag tggagtattt 6060

tatgccgaca aattgatact caacgtgtac tgtagatcct tttcagaaat ctgaattcac 6120

gacttgttta aacaaaggct gtgtttggat ccaaacttca gtccttttcc attacatcaa 6180

cctgtcatat acacacaaca ttttagtcac atcatctcta atttcaacca aaatccaaac 6240

tttgcgttga actaaacaca gccaaaaggt cactaaattg acgcggtaga ggggggtgag 6300

cattatagct gtagtagtag tctgcgtgaa gttatgccat ttcattgtgt gtcgtctgaa 6360

cttgatatct ctctttaaag agtgtactcc attttcttta caaaaagtgg cctctaggtt 6420

gatatcatgg acatatataa aattataaat caacttgaaa ctaccgatgc aagaattaag 6480

ataaaacgtt attgtttctt agaaattgtc tccaattttg caagcacctt catccgtgtc 6540

atggagctaa tgttcatgtt ttgtgagaaa caagattttt catctactaa ttaatcgatg 6600

tggtccccgg aaaagaatgt gccctagatt gttagtattt agttatgggc gaactatata 6660

tgttccttta tttcgttttt ccataaacat agccatttgt gtttttgaaa cttgcagcat 6720

gaccagaact ttggaaagat accaaaaatg cagttatggt gggccagata ctgcaataca 6780

gaacaaggaa aatgaggtta ctagattcta ttaatatatt ttaattttta gtgagttatg 6840

acaagctttt atggatttaa gttgatgcat agactagctt tgtgttctga ttaatcgatc 6900

tgtgtctcac tggataatac ttcaacaatt cgattcatgc agttcaattg attgatccta 6960

gatatgctgc ttttagtatt atcattaatt accaactata tacacgtgtt gaatagtaca 7020

attaaaaatg aagtcttaat ttaatatatt cgctgtgctt cttaatgtat gtgatgttgc 7080

tacaagactc aaaatttaat gaaaaatgag agcactgcaa aaggttgcat atgaaagagt 7140

gctataacta gaatgagtat tgttgttgtg tttccacatg taataacact gatttacaac 7200

tctaatttgt gctagctgaa atgtctagta tgtagatctg aatataaaac agaaaagctc 7260

ctagtcactg gttattgacc atgatatgat agatggattc atgaattaat atcactgttt 7320

tctaataaat tgttcattca taagcctaat tttgcatgtg aaattatatt attttgtttt 7380

cacatagaat ctctaaattg tttcctattt ctttgtactg aagttaaatt tatttttcag 7440

ttagtgcaaa gcagccgcaa tgagtacctc aaactgaagg cacgggtgga aaatttacag 7500

aggacccaaa ggtaatatca ggcttccact tatgagttca attttatcaa agacgaaatg 7560

gagcacagtt aattggtttc attcatatat atgcaaagta gataaattat tgtgtattgg 7620

ggcaagaaca attatgtgta cactagatac tttttggcca tttgggtgaa aaaaaaacta 7680

tattgcatgg aaaaaacaca tatgactagt gttaacaaga gtgaagtaat atatgtgaac 7740

caatgaaggt cctaccgccg tctctattat atagggttta caagtggtaa aacagtaatc 7800

tcagggagaa ctagcttaga gaattagatg cgtgcagtag tatatactga agttgcttag 7860

agaattagat gcatgcatca atcacagtgt aaaatataca gaactaaggc cctgtttaga 7920

ttccaacttt tttttcaaac ttttaacttt ttcgtcacat cgaatttttc tacacacaca 7980

aacttccaac ttttctgttc acatcgttcc aatttcttca aactttcaat tttagtgtgg 8040

aactaaatac agcctaactt agtagatctt tctgttgaca attacaggaa tcttcttggt 8100

gaagatcttg ggacacttgg cataaaagag ctagagcagc ttgagaaaca acttgattca 8160

tccttgaggc acattagatc cacaagggta atttgttaac tgtttctcac atatgtttca 8220

gaaatgttga aaaaaattta actctaatct tgttgcagac acagcatatg cttgatcagc 8280

tcactgatct ccagaggagg gtacaagctt gacataaaac ttaccaacta tgtatttcag 8340

gcaagaaaat ttattatttc caaaactaat tttatatacc taaatcattt tcaggaacaa 8400

atgttgtgtg aagcagataa gtgcctcaga agaaaagtaa gtttaattcc ttgtcccgtt 8460

taagtttcat gcatttactt gatcttaaga ttctgcatga actaagtatg tggttttaaa 8520

agtaatttat acacttcact tttatgtgtg cttgttcaaa atcaaagccc cgcatccatg 8580

tagtactaaa tttaatctga tcaggaattc aatgtgtaga tgttaacatc agtgtttagt 8640

tagcacttta tatattcctt ccacataaac ttacaaacat gtgaacatat aaaatatggt 8700

ttgtaagggc gtataacaga aactggacaa gtttgtgtac gttgatgcat attagtttgt 8760

aggatgaatt gtatatatta caaaagaaca tttggtattg gttatttcta cataacgaat 8820

acgtacatga agcttcgtag acagcatatt acttcaactg cgcatattaa ttaacataag 8880

gatctctcac acgtaagcaa tgcatattaa caattgatca agacgaggtc acactgtttt 8940

cggttgcgat ttaggcattt aggtccgttt tcctggcatc tcttcctcgg atatagatat 9000

ctcctggcta acgcctgctt acgtagctct gtgaaataac caaaatgatg ctgtgaaatg 9060

aaaaaaaaaa acacaagtga gaaaagaata acgagcacta ctaatgtttg attcgtttgc 9120

gaggaaaagc tggaggagag caaccagttg catggacaag tgtgggagca cggcgccacc 9180

ctactcggct acgagcggca gtcgcctcat gccgtccagc aggtgccacc gcacggtggc 9240

aacggattct tccattccct ggaagctgcc gccgagccca ccttgcagat cgggtataaa 9300

atgcatgtta ctcatttcag cttcatgatc gtttctctga tctcattagt tcttgaaacc 9360

aattgtgtat ccagtttaat ttttcgggaa aagcttgcac gtacacatat ataccactac 9420

acacgcgcgt acacccactc acgcatacat ccgtgagtaa gcttttttaa cacatgctta 9480

agagatatga attaatggtg tttttctagc cttactagat tactaaggag gtccactcaa 9540

tcgtgcgtat ctattttatt ctgtgctaaa aaaaggtatg gaatgctctc tacacatgaa 9600

cttgggccga gtttagttcc aaaatttttc ttcaaacttt caacttttct atcacattaa 9660

aacttttcta cacatataaa ctttcaactt ttctgtcaca tcgttccaat ttcaaccaaa 9720

cttctaattt tggcgtgaac taaacatacc cttaacacaa tttgattctc ttcgtaggtt 9780

tactccagag cagatgaaca actcatgcgt gactgccttc atgccgacat ggctaccctg 9840

aactcctgaa ggccgatgcg acaaccaata aaaacggatg tgctacaaga gtgagactag 9900

taattccgtg tttgtgtgct agcgtgttga aacttttctg atgtgatgca cgcactttta 9960

attattatta agcgttcaag gactagtatg tggtataaaa ggccgtacgt gacagcctat 10020

ggttatatgc tgcacaaaaa ctacgtatgg tacagtgcag tgcctgtaca tttcataatt 10080

tgcggtaaag tttattgact atatatccag tgtgtcaaat ataataaaat gtcgaggttt 10140

aattaccatg ctcatgtgca ttctaggttc tttatatata ggagtattag gttaactgat 10200

tagttgttgt acatcattgt ctaaaaaaat agctgtcgtt gtacataaat tgagcatgct 10260

ggtctgcatg aaaattaagg aaaagaaaca tgcaagtagc ccaggtagtt gggctgtcaa 10320

gcagtcgtac ttgtccgagt cgcagatagt tagttgaccc gaaactgtga ttgcgaacgt 10380

acgagcgaaa atgtagatgc aggcatttca acttgagtga tttgcttttt attcatatat 10440

atggttcatt ttttttaaag atggcttcga ctggatctcg tcttcgttaa gcatgcgtat 10500

atggttcatt ttttttaaag atggcttcga ctggatctcg tcttcgttaa gcatgcgtcc 10560

aggaccagga gtacatgcat tttgcattca gccctaacca atacttttta ccaattaaag 10620

agcagagcag gcacgacacg catagacaac ggacatggat cttcgcagta ctacatttgc 10680

agtagcagtg gctgataggt gaacccgatc ctacatgtca gtggctgcta ctgtagacaa 10740

tctccactga tagacaacgg gtacaactcg tagtattaat tcaaacgcca aatgcattaa 10800

tggtagtttg cttattagta ctagtttgca taacgaagcg tgtatatata tttatacttc 10860

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attacattgc aattcttctt aattacatat taatcatgtt ttcaaagtaa gaattagaat 10980

tccttataag agactactac tagcatggtt gtgttagaga aaggtaagaa gaaaaaagca 11040

tttaaaaagt gatttggaat atgagaatga caagtgtttt ggcataactt ttaaatggta 11100

gaacgacaag taatttaaaa catacaaagt actagtccct tcatttcata ttataattcg 11160

cttcgacttt ttctaagtca aacattgtta aatttgacta ggttttatag aagaaaagta 11220

acattttaaa cgtcaaatta gtttcattaa atctagcatt tgaatatatt ttgataatat 11280

gtttgttttg tggtaaaaat actattatat ttttctacaa atctagtcaa acgtaaaaaa 11340

aaagtttgac taggaaaaaa gtcaaaacga tttataatat aaaacataag 11390

Claims (10)

1.一种水稻中编码MADS蛋白家族的基因，其核苷酸序列与SEQ ID NO:1或者SEQ IDNO:2具有≥90％、≥92％、≥95％、优选≥98％，更优选≥99％的同源性。

2.如权利要求1所述的基因，其特征在于，核苷酸序列为SEQ ID NO:1或者SEQ ID NO:2。

3.包含如权利要求1或2所述基因的载体。

4.如权利要求3所述的载体，其特征在于，骨架质粒为pCAMBIA系列。

5.一种农杆菌，其转化了如权利要求3或4所述的载体。

6.如权利要求1或2所述的基因、或者如权利要求3或4所述的载体在调控水稻结实率中的用途。

7.如权利要求6所述的用途，其特征在于，采用质粒转化、同源重组技术或者基因编辑技术将如权利要求1或2所述的基因整合入水稻基因组中。

8.如权利要求7所述的用途，其特征在于，将如权利要求1或2所述的基因整合入水稻基因组中第九号染色体上。

9.如权利要求7所述的用途，其特征在于，所述的基因整合是质粒转化；所述基因编辑技术采用CRISPR-Cas9系统、CRISPR-Cpf1系统、CRISPR-Cas相关的转座系统INTEGRATE系统或者CAST系统。

10.如权利要求7所述的用途，其特征在于，如权利要求1或2所述的基因用于调控花粉管在胚囊中的生长。

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