CN115369120B - 水稻温敏两用不育系育性转育起点温度调控基因及其应用 - Google Patents

水稻温敏两用不育系育性转育起点温度调控基因及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种含tms5基因的水稻温敏两用核不育系育性转育起点温度调控基因SOT1及该基因的应用。构成本发明所涉及的温敏两用核不育系育性转育起点温度基因SOT1的多核苷酸具有序列表中SEQID No:1所示的碱基序列,该基因编码SOT1蛋白,该蛋白具有序列表中SEQ ID No:2所示的氨基酸序列。发明人通过甲基磺酸乙酯对株1S进行化学诱变,获得育性转育起点温度升高的突变体EZ024,并利用人工气候箱精确鉴定了突变体的育性转育起点温度。采用图位克隆的方法从突变体EZ024中分离和克隆了控制水稻温敏型两用核不育系育性转育起点温度的基因SOT1,遗传互补实验证明了SOT1参与了育性转育起点温度的调控。

Description

水稻温敏两用不育系育性转育起点温度调控基因及其应用
技术领域
本发明属于水稻分子育种领域,具体涉及一种水稻温敏两用不育系育性转育起点温度调控基因SOT1以及该基因在培育水稻温敏两用核不育系中的应用。
背景技术
粮食安全是关系我国国民经济发展、社会稳定和国家自立的全局性重大战略问题。水稻(Oryza sativa L.)是世界上最重要的粮食作物之一,是世界一半人口的主食(非专利文献1)。2017年国家统计局(http://www.stats.gov.cn)数据显示,我国粮食总种植面积为11222万公顷,总产61791万吨,其中稻谷种植面积约为3018万公顷,占粮食总种植面积的26.9%;稻谷产量为20856万吨,占粮食总产的33.9%。因此,水稻生产对保障我国粮食安全具有重要作用。
杂交水稻技术是我国自主创新并领先于世界的重大技术,其在水稻生产中的成功应用为保障我国粮食安全做出了巨大贡献(非专利文献2)。杂交水稻技术是利用遗传组成差异品种间的杂种优势,与常规稻相比,杂交水稻在营养生长期的生长势、分蘖力、资源利用率及抗逆性均有较大优势(非专利文献3)。雄性不育系是实现杂交水稻技术成功应用的关键。根据不育基因遗传差异,水稻雄性不育可分为由细胞核质基因互作控制的细胞质雄性不育(Cytoplasmic Male Sterility,CMS)和由细胞核基因控制的细胞核雄性不育(Genic Male Sterility,GMS)。
如图1所示,基于遗传组成不同的不育系,育种家建立了三系法和两系法育种系统(非专利文献4)。三系法杂交水稻由细胞质雄性不育系、保持系和恢复系组成。在育种应用中通过保持系与细胞质雄性不育系杂交完成细胞质雄性不育系的繁殖;通过恢复系与细胞质雄性不育系杂交获得生产用杂交F1种子。两系法杂交水稻由光温敏雄性两用核不育系和恢复系组成。在育种应用中,光温敏雄性核不育系既可在一定环境条件下(低温、短日照)恢复育性自交完成不育系的繁殖,又可在特定环境条件下(高温、长日照)和恢复系杂交获得生产用F1种子。光温敏雄性核不育系可实现一系两用,故又被称为两用不育系。与三系法相比,两系法可实现不育系的“一系两用”,简化了不育系繁殖程序,节约了大量人力物力;此外,因两系不育系育性由隐性核基因控制而不受限于亲本恢保关系,恢复系选育范围广配组自由,故更利于选育出强优势杂交组合。近20年来,以光温敏两用雄性核不育系为基础的两系杂交稻在水稻生产中占据越来越重要的地位(非专利文献5)。
株1S是典型的籼型温敏两用核不育系,是我国杂交早稻中应用最广泛的两系不育系。株1S于1998年通过审定,育性转换临界温度在22~23℃之间,是实际育种中育性转育起点温度最低的两用不育系之一(非专利文献6、非专利文献7)。株1S育性稳定,能耐受连续6天23℃左右低温,大大降低了制种风险;大于23℃的条件下株1S完全不育,高温时无花粉,广亲和性好,配组优势强(非专利文献8)。发明人所在实验室于2014年利用图位克隆的方法克隆了控制株1S的温敏不育基因tms5,该基因编码一个短版本的RNaseZS1。在株1S中,tms5位点在第70、71位碱基发生突变,造成蛋白提前终止,导致株1S高温不育。对生产上广泛应用的25个两系不育系进行TMS5位点测序发现24个带有tms5基因(非专利文献9)。2015年农业部全国农作物主要品种推广情况统计数据显示,两系杂交水稻约为6885万亩,含有tms5基因的两系杂交组合种植面积约为6500万亩,占水稻总种植面积的14.4%,表明tms5已成为两系杂交水稻利用的关键基因。
生产上广泛应用的两系不育系育性转换主要受温度控制。即在一定高温条件下不育,在一定低温条件下可恢复育性。两系不育系育性转育起点温度是温敏两用核不育系选育的重要指标,是杂交水稻品种的核心竞争力。温敏两用核不育系育性转育起点温度较低会造成不育系繁殖产量低,导致制种成本升高。反之育性起点温度较高则在制种时易受天气影响出现不育系育性波动的现象,造成不育系自交结实,降低F1种子纯度导致制种失败。特别是近年来,极端低温天气频发,给我国杂交水稻生产带来了巨大的损失,比如1989年、2009年、2014和2016年8月,长江中下游稻区出现连续3天以上异常低温,此时不育系正好处于敏感期,低温导致一些育性转育起点温度较高的温敏雄性不育系自交结实,杂交种制种不纯、产量降低,给农业生产带来巨大影响。
虽然育种中广泛应用的温敏两用核不育系都含有tms5基因,但其育性转育起点温度却存在差异。株1S的育性转育起点温度为23℃(非专利文献7),即23℃以上株1S完全不育;广占63S的育性转育起点温度为24℃左右(非专利文献10);安农S-1育性转育起点温度为26~27℃(非专利文献11、非专利文献12)。华南农大庄楚雄团队利用CRISPR-Cas9技术对11个材料(7个保持系、3个常规籼稻和1个粳稻)进行TMS5基因编辑,经过2个世代获得了无转基因成分的温敏雄性不育系。对这些温敏不育系进行育性转育起点温度鉴定时发现,不同遗传背景下用同一组gRNA基因编辑产生的植株育性转育起点温度存在差异。其中,中浙B和粤晶丝苗基因编辑后代育性转育起点温度低于24℃,乐B、天丰B和五山丝苗基因编辑后代育性转育起点温度约为24℃,粳稻GAZ基因编辑后代育性转育起点温度为26℃而珍汕97B基因编辑后代育性转育起点温度高于26℃(非专利文献13)。这些实验结果均表明TMS5不参与育性转育起点温度的调控,暗示存在其他基因参与育性转育起点温度的调控,目前该领域研究尚属空白。
参考文献
非专利文献1:Khush,G.S.(2005).What it will take to feed 5.0billionrice consumers in 2030.Plant Mol.Biol.59,1-6.
非专利文献2:李黎红,倪建平,陈乾和李西明(2013).中国杂交水稻种业的发展和展望.种子32,56-60.
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非专利文献4:Fan,Y.,and Zhang,Q.(2018).Genetic and molecularcharacterization of photoperiod and thermo-sensitive male sterility inrice.Plant Reprod.31,3-14.
非专利文献5:范优荣,曹晓风和张启发(2016).光温敏雄性不育水稻的研究进展.科学通报61,3822-3832.
非专利文献6:刘爱民,凌文彬和石天宝(2003).温敏核不育系株1S、陆18S的主要特征性观察.杂交水稻18,28-30.
非专利文献7:杨远柱,唐平徕,杨文才,刘爱民,陈运泉,凌文彬和石天宝(2000).水稻广亲和温敏不育系株1S的选育及应用.杂交水稻15,6-8.
非专利文献8:李必湖,吴厚雄,徐孟亮,梁满中,张振华和陈良碧(2003).温敏核不育水稻育性对低温持续时间对敏感型差异比较研究.作物学报29,930-936.
非专利文献9:Zhou,H.,Zhou,M.,Yang,Y.,Li,J.,Zhu,L.,Jiang,D.,Dong,J.,Liu,Q.,Gu,L.,Zhou,L.,et al.(2014).RNaseZS1 processes UbL40 mRNAs and controlsthermo-sensitive genic male sterility in rice.Nat.Commun.5,4884.
非专利文献10:杨振玉,张国良,张从合,陈金节,王合勤,张金家和严志(2002).中籼型优质光温敏核不育系广占63S的选育.杂交水稻17,4-6.
非专利文献11:周广洽,李训贞,谭周镃和陈良碧(1990).水稻籼型不育系安农S-1不育基因表达条件和育性转换规律的研究.湖南师范大学自然科学学报13,365-372.
非专利文献12:邓华凤,舒福北和袁定阳(1999).安农S-1的研究及其利用概况.杂交水稻14,1-3.
非专利文献13:Zhou,H.,He,M.,Li,J.,Chen,L.,Huang,Z.,Zheng,S.,Zhu,L.,Ni,E.,Jiang,D.,Zhao,B.,et al.(2016).Development of commercial thermo-sensitivegenic male sterile rice accelerates hybrid rice breeding using the CRISPR/Cas9-mediated TMS5 editing system.Sci.Rep.6,37395.
发明内容
如上文中所述,育性转育起点温度是温敏两用不育系的核心指标,是水稻品种的核心竞争力。然而温敏两用核不育系育性转育起点温度调控基因研究领域尚属空白,因此分离并克隆控制水稻温敏两用不育系育性转育起点温度的基因可为创建低育性转育起点温度的两用不育系提供技术储备,降低极端气候条件频发的大环境下杂交水稻制种风险,保障国家粮食生产安全。为此,本发明的目的在于从水稻中分离并克隆控制温敏两用核不育系育性转育起点温度的基因,并将该基因应用在培育低育性转育起点温度的水稻温敏两用核不育系中,特别是应用在培育低育性转育起点温度的含tms5基因的水稻温敏两用核不育系中。
本发明的发明人通过长期深入研究,以株1S为研究对象,通过甲基磺酸乙酯(Ethyl methyl sulfone,在下文中简记做EMS)诱变结合图位克隆的方法,首次分离并克隆获得一个控制温敏两用核不育系育性转育起点温度的基因,并将该基因命名为SOT1,进一步深入研究证明SOT1参与温敏两用核不育系育性转育起点温度的调控。
具体而言,本发明涉及以下的发明。
本发明涉及一种DNA分子,其碱基序列如SEQ ID No:1所示,该DNA分子为水稻温敏两用不育系育性转育起点温度调控基因SOT1。该DNA分子编码水稻温敏两用不育系育性转育起点温度调控蛋白SOT1蛋白,该SOT1蛋白具有序列表中SEQ ID No:2所示的氨基酸序列。
本发明还涉及包含上述DNA分子的重组载体以及包含该重组载体的转基因细胞系或宿主菌,例如农杆菌。
本发明还涉及一种蛋白质,其氨基酸序列如SEQ ID No:2所示,该蛋白质为水稻温敏两用不育系育性转育起点温度调控蛋白SOT1蛋白。该SOT1蛋白由SEQ ID No:1所示的碱基序列所编码。
本发明还涉及一种调控水稻温敏两用核不育系育性转育起点温度的方法,其包括将上述SOT1基因或含有该基因的重组载体导入含有tms5基因的水稻温敏两用核不育系中的步骤。
本发明还涉及一种培育低育性转育起点温度的水稻温敏两用核不育系的方法,其包括将上述SOT1基因或含有该基因的重组载体导入含有tms5基因的水稻温敏两用核不育系中的步骤。
其中,在培育低育性转育起点温度水稻温敏两用不育系的过程中,需保证本发明中调控水稻温敏两用不育系育性转育起点温度调控基因SOT1 SEQ ID No:2所示的氨基酸序列完整,不发生一个或多个氨基酸残基的取代、缺失或添加。
本发明还涉及上述的DNA分子、上述重组载体、上述农杆菌或上述的蛋白质在调控水稻温敏两用核不育系育性转育起点温度中的用途。其中,所述水稻温敏两用核不育系优选为含有tms5基因的水稻温敏两用核不育系。
发明的效果
本发明首次在水稻中克隆了一个控制温敏两用核不育系育性转育起点温度的基因,为培育低育性转育起点温度的两用不育系提供新的基因资源,对水稻分子育种领域具有重要意义。
附图说明
图1为杂交水稻生产的两系及三系育种系统的示意图。
图2为本发明的突变体筛选流程图。
图3为本发明的技术流程图,显示SOT1基因克隆的技术路线。
图4显示MB101、株1S和EZ024在长沙大田花粉育性。
图5显示NIL101、株1S和EZ024在人工气候箱不同温度处理(22℃、26℃和30℃)的花粉育性。
图6表示本发明的SOT1基因的定位,其中,图6a为表示克隆SOT1的图,SOT1精细定位于R2ID3075和R2ID3079之间43kb内,标记下的数字代表重组单株的数量;图6b为表示SIMM法分析SOT1的图。
图7表示SOT1的基因结构及SOT1蛋白结构。其中,图7a表示SOT1的基因结构,图7b表示SOT1蛋白结构。
图8为本发明中用于SOT1转基因互补验证的功能性载体pCAMBIA1301的图谱。
图9显示株1S、EZ024及互补转基因植株在北京大田表型。
图10显示株1S、EZ024及互补转基因植株在人工气候箱不同温度处理(22℃、26℃和30℃)的花粉育性。
具体实施方式
本发明首次从水稻中分离并克隆了一个控制温敏两用核不育系育性转育起点温度的基因的完整编码区段DNA片段,发明人将该基因命名为SOT1。构成本发明所涉及的温敏两用核不育系育性转育起点温度基因SOT1的核苷酸序列具有序列表中SEQ ID No:1所示的碱基序列(其中包含其启动子序列、5’UTR、包含内含子的CDS、3’UTR),该基因编码SOT1蛋白,该SOT1蛋白具有序列表中SEQ ID No:2所示的氨基酸序列。
图2为本发明的突变体筛选流程图,图3为本发明的技术流程图,显示SOT1基因克隆的技术路线。本发明通过0.75%EMS诱变20000粒株1S。将诱变产生的M1种子于2013年11月初播种于海南陵水基地。2014年4月收获结实较好的3300多个单株种子。将3300多个M2家系播种于湖南亚华种业科学研究院长沙暮云基地,每个家系种植28苗。待水稻抽穗扬花后,通过花药颜色和饱满度的观察初步判定候选单株并挂牌编号,候选单株进行1%I2-KI染色,光学显微镜观察花粉育性确定表型。对育性恢复单株进行TMS5基因测序,最终获得突变体EZ024。通过人工气候箱系统设置3组温度处理(22℃、26℃和30℃)鉴定发现该突变体育性转育起点温度介于26℃~30℃(株1S育性转育起点温度22℃~26℃)。
将EZ024与广占63-4S(含有tms5基因)杂交收获F1,F1自交后收获F2群体。F2定位群体高温条件下育性分离比为93可育:385不育(p<0.05)。用93个可育单株通过集团群体分离分析法(Bulked Segregant Analysis,BSA)将基因初步定位于2号染色体RM525和RM13995之间。进一步通过F2大群体中的496个可育单株将基因精细定位于R2ID3075和R2ID3079之间43kb的区间内。此外,构建了株1S和EZ024的BC1F2群体,收取高温条件下育性恢复单株50株等量混合基因组重测序并进行SIMM分析。最终在精细定位的43kb内发现仅存在1个位于外显子的SNP,该SNP突变导致候选基因的谷氨酸(GAA)突变成为赖氨酸(AAA)。通过MSU(http://rice.plantbiology.msu.edu/)预测SOT1编码了一个helicase domain-containing protein,具有10个外显子和9个内含子,编码区为3819bp。通过Pfam数据库检索SOT1氨基酸序列发现其编码了一个DEAH/RHA box RNA解旋酶。SOT1含有DEAD、HelicaseC、HA2及C端存在一个OB_NT_bind结构域。比较测序发现突变体在基因的第10个外显子上发生了G到A的单碱基替换,导致该基因编码的蛋白质第995个氨基酸残基由谷氨酸突变为赖氨酸。995位氨基酸位于SOT1的OB_NT_bind结构域上。
为了验证SOT1的功能,构建了pSOT1::SOT1 genomic-HA-3’UTR载体,通过农杆菌介导的方法转化EZ024。选取株1S和EZ024及转基因互补株系花粉进行镜检,发现株1S表现为典败,而EZ024表现为可育,转基因互补株系表型与株1S一致。遗传互补实验证明了在大田条件下SOT1可恢复株1S高温不育的表型。进一步通过人工气候箱设置3组温度处理(22℃、26℃和30℃)鉴定发现转基因互补株系育性转育起点温度介于22℃~26℃。这一结果证明SOT1可参与温敏两用核不育系育性转育起点温度的调控。
实施例
下面,结合实施例对本发明进行进一步详细地说明。应当理解,下文所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。此外,下列实施例中未注明具体条件的实验方法均为按照本领域公知的常规方法进行。
实施例1:突变体的获得
将20,000粒株1S(湖南隆平高科种业科学研究院有限公司)种子用自来水在室温下浸泡12h,自来水冲洗干净后晾4h,再浸泡12h。沥干后放入浓度为0.75%的EMS中处理12h,用水冲洗种子5次,每次10min,最后用流水冲洗1.5h去除残存的EMS。将诱变产生的M1种子于2013年11月初播种于海南陵水基地,播种30d后移栽,共成活8000多个单株。水稻抽穗前用薄膜围于四周隔离避免串粉,水肥管理参照田间正常管理。2014年4月收获结实较好的3300多个单株种子。将3300多个家系播种于湖南亚华种业科学研究院长沙暮云基地,每个家系种植28苗。待抽穗后观察花药颜色和饱满度初步判定候选单株并挂牌编号,候选单株进行1%I2-KI染色,光学显微镜观察花粉育性,进一步确定表型。育性恢复单株提取DNA进行TMS5位点测序,排除串粉单株,最终获得高温下育性恢复的突变体。
选取大田中MB101(野生型可育单株)、株1S和EZ024单株(株1S EMS诱变后育性部分恢复突变体)未散粉的小花的花粉进行1%I2-KI染色,光学显微镜观察发现:MB101花粉呈规则圆形、碘染成黑色,表现为花粉可育;株1S花粉呈三角形、碘染不能着色,表现为花粉败育;候选突变体EZ024中既有规则圆形又有三角形花粉,碘染黑色或无色,表现为半不育。最终,我们获得了一个高温下能够部分恢复株1S育性的突变体并命名为EZ024。图4显示MB101、株1S和EZ024在长沙大田花粉育性。将EZ024单株割蔸再生(10cm),施用尿素加钾肥促稻蔸再生。待稻蔸主穗发育至幼穗分化4期后装入水桶放入均温22.5℃冷灌池冷灌。冷灌至所有分蘖幼穗分化6期后将稻蔸移载至大田,破口后用羊皮纸袋套袋避免串粉。稻蔸散粉完后移除羊皮纸袋,成熟后脱粒晾干保存。
实施例2:突变体育性转育起点温度的鉴定
我们将EZ024和株1S播种于中国水稻研究所秧田,25d后移栽。移栽30d后,小心的将水稻移栽至营养钵中(尽量勿伤根),每钵2株。移苗后将其放于遮阳网下3d以恢复受伤的根系。待水稻吐水后,移除遮阳网让材料继续生长并随时观察移入营养钵材料的幼穗发育进度。材料拔节后,开启人工气候箱(Koithtron S-153W,Japan)设置处理参数,并通过温度记录仪监控气候箱温度,根据温度记录仪数据微调人工气候箱处理参数。待幼穗分化至3期后,将材料转移至均温22℃、26℃和30℃人工气候箱处理,处理14d后将材料移出气候箱继续生长,抽穗后进行1%I2-KI染色镜检,确定其表型。前期本实验室人工气候箱鉴定结果显示株1S为温敏型两用核不育系,光周期对其育性几乎无影响,因此我们处理选用的光周期为13.5h光照和10.5h黑暗(表1)。人工气候箱的光温条件设置如表1所示。表1中的温度昼夜变化模拟自然条件气温变化。
图5显示NIL101(株1S背景TMS5近等基因系)、株1S和EZ024在人工气候箱不同温度处理(22℃、26℃和30℃)的花粉育性。选取22℃处理后NIL101、株1S和EZ024单株未散粉的小花的花粉进行1%I2-KI染色,光学显微镜观察发现NIL101、株1S和EZ024花粉呈规则圆形、碘染成黑色,表现为花粉可育。26℃处理后NIL101和EZ024花粉呈规则圆形、碘染成黑色,表现为花粉可育;株1S花粉呈三角形、碘染不能着色,表现为花粉败育。30℃处理后NIL101花粉呈规则圆形、碘染成黑色,表现为花粉可育;株1S为无花粉型,表现为花粉败育;EZ024中既有规则圆形又有三角形花粉,碘染黑色或无色,表现为半不育。
通过人工气候箱系统鉴定,株1S的育性转育起点温度为22~26℃,EZ024的育性转育起点温度提高至30℃以上。
表1人工气候箱的光温条件设置
实施例3:候选基因的获得
以EZ024为父本分别与株1S和广占63-4S进行杂交,收获F1种子,将F1种子种于海南。收获EZ024和广占63-4S F2群体种于长沙。F2定位群体高温条件下育性分离比为93可育:385不育(p<0.05)。将广占63-4S和EZ024的F2群体中育性恢复和不育单株(30株)单株取样,等量混合DNA形成可育池和不育池。通过集团群体分离分析法(Bulked SegregantAnalysis,BSA)的方法筛选本实验室的500多对SSR引物,寻找连锁标记。利用93个可育单株将基因初步定位于2号染色体RM525和RM13995之间。进一步在这两个标记之间开发新的分子标记,通过扩大分离群体(3000株),选取群体中的496个可育单株将基因精细定位于R2ID3075和R2ID3079之间43kb的区域内。与此同时,对株1S和EZ024的F2群体中育性恢复单株取样混池测序,以SIMM的方法定位候选基因。最终在精细定位的43kb内发现仅存在1个位于外显子的SNP,该SNP突变导致候选基因的谷氨酸(GAA)突变成为赖氨酸(AAA)。我们将该基因作为EZ024的候选基因并命名为SOT1。通过MSU(http://rice.plantbiology.msu.edu/)预测SOT1编码了一个helicase domain-containingprotein,具有10个外显子和9个内含子,编码区为3819bp。通过Pfam数据库检索SOT1氨基酸序列,发现其编码了一个DEAH/RHA box RNA解旋酶。SOT1含有DEAD、HelicaseC、HA2及C端存在一个OB_NT_bind结构域,995位氨基酸位于SOT1的OB_NT_bind结构域上。
图6表示本发明SOT1基因的图位克隆。其中,图6a为表示SOT1的图位克隆,SOT1精细定位于R2ID3075和R2ID3079之间43kb内,标记下的数字代表重组单株的数量;图6b为表示SIMM法分析SOT1的图。图7表示SOT1的基因结构及SOT1蛋白结构。
本发明中SOT1基因定位所使用的引物如表2所示。
表2本发明中SOT1基因定位所使用的引物
实施例4:候选基因的功能验证
以株1S基因组DNA为模板,用引物HX6234和HX6235扩增SOT1的3’-UTR(809bp),通过Gibson Assembly的方法连入HindIII和PstI双酶切XF791载体,转化DH5α,挑选阳性克隆测序。提取质粒,以EcoRI和BglII双酶切,回收酶切产物待用。以株1S基因组DNA为模板,用引物HX6192和HX6193扩增SOT1的基因(启动子3260bp),产物回收后以EcoRI和BglII双酶切,连入EcoRI和BglII酶切好的连入3’-UTR的XF791载体酶切好的质粒,即完成互补载体pSOT1::SOT1 genomic-HA-3’UTR载体构建。将互补载体通过电转法转入农杆菌EHA105菌株,侵染EZ024的愈伤组织获得转基因单株。转基因T0代植株种于海南,收获T1代种子。将T1代转基因阳性单株种子、EZ024和株1S种植于北京,田间表型观察发现在高温条件下株1S包茎、不结实,而EZ024表现为不包茎、结实,转基因互补株系表型与株1S一致。选取株1S和EZ024及转基因互补株系花粉进行镜检发现:株1S花粉呈三角形、碘染不能着色,表明其花粉为败育;EZ024花粉呈规则圆形、碘染成黑色,表明其花粉为可育;2个独立的转基因互补株系花粉呈三角形、碘染不能着色,与株1S一样表现为花粉败育。图9显示株1S、EZ024及互补转基因植株在北京大田表型。因此,通过遗传互补实验证明了在大田条件下SOT1可恢复株1S高温不育的表型。
为进一步证明SOT1参与育性转育起点温度的调控,将株1S、EZ024和2个独立的转基因互补株系在中国水稻所人工气候箱进行均温22℃、26℃和30℃处理。取22℃处理后株1S、EZ024和2个独立的转基因互补株系未散粉的小花的花粉进行1%I2-KI染色,光学显微镜观察发现株1S、EZ024和2个独立的转基因互补株系花粉均呈规则圆形、碘染成黑色,表现为花粉可育。26℃处理后株1S花粉呈三角形、碘染不能着色,表现为花粉败育;EZ024花粉呈规则圆形、碘染成黑色,表现为花粉可育;2个独立的转基因互补株系与株1S一致,花粉呈三角形、碘染不能着色,表现为花粉败育。30℃处理后株1S无花粉表现为花粉败育;EZ024中既有规则圆形又有三角形花粉,碘染黑色或无色,表现为半不育;2个独立的转基因互补株系与株1S一致,无花粉,表现为花粉败育。育性观察结果显示2个独立的转基因互补株系在22℃可育、26℃不育和30℃无粉,育性转育起点温度介于22℃~26℃之间,表型与株1S基本一致。图10显示株1S、EZ024及互补转基因植株在人工气候箱不同温度处理(22℃、26℃和30℃)花粉育性。因此,遗传互补实验结合人工气候箱表型鉴定证明了SOT1参与育性转育起点温度的调控,SOT1是维持株1S低育性转育起点温度的基础。
本发明中SOT1基因互补载体构建使用引物如表3所示。本发明中用于SOT1转基因互补验证的功能性载体pCAMBIA1301的图谱如图8所示。
表3本发明中SOT1基因互补载体构建使用引物
综上所述,本发明首次分离并克隆得到一个控制温敏两用核不育系育性转育起点温度的基因SOT1。进一步深入研究的结果证明SOT1参与温敏两用核不育系育性转育起点温度的调控。SOT1是维持株1S低育性转育的前提,该突变后可将株1S的育性转育提高至30℃以上。本发明为培育低育性转育起点温度的两用不育系提供新的基因资源,对水稻分子育种领域具有重要意义。
在阅读了以上关于本发明的陈述内容之后,本领域的技术人员可以对本发明作各种修改或变化,这些等价形式同样归属于本申请所附权利要求书中所限定的范围。
序列表
<110> 中国科学院遗传与发育生物学研究所
<120> 水稻温敏两用不育系育性转育起点温度调控基因及其应用
<130> CGCNL201806W
<160> 2
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 9064
<212> DNA
<213> 水稻(Oryza sativa L. )
<400> 1
gctgctaatg ccattaacag agtcagcccc ttgatctaat tcctgtaaga atttccggct 60
accaagataa ccccaggctt caccattgaa aacagcaaaa acaagctgca tatcatgtgg 120
tatgatgtga gaataagaac acaacaattt aggaatcaat caccacaaat ccatactaaa 180
ccagatatga atagccatat taaatctacc acgccatgct tagataaagg acaatgattg 240
agatgtcaag ggctgcaagt tcaaaatgag tatcataatt cacaaaagaa acacaaagta 300
gctagagtag acctgcaaca ctgctctagc agatgacaga tgcaaaagaa cccaatgcaa 360
taacatgcac acaacttaca gaataatttc tagtagtaat aatcttacct gtttcttaag 420
attacttata tcatgaaggt gagagagagc atcaacagca gtgagcaagg caatcaatcc 480
ctgtgcataa ctccatagtt atttcataga actataatgt aagatgcagt tatcataccc 540
acaaattagt aggaacttac agagatggga gaatcagcac caagactacg gtcccgaaag 600
aatgatgcag agtcttggga tgcagtgacc attattattg gtttctgatg ctttgtagat 660
gaattgctga ttggtggtaa cgaagtccat acactgccct tcaaacatga gaaccaaaag 720
ttgaaacaaa aactagctaa cagaagacga taatactcag ttggcaaggt agcaactacc 780
acaacacatt gtggaactta aatatatcca taactttcca aaacagaggt gcaaatgcct 840
atgcaagaaa aaaaaagtgg tcacctctgt cctcctaaag gcaagcatga ctgctctctg 900
aggcaggact ctgaatcatg cgtcccagct tttgttgtct aaaagttcat gtcaattagg 960
agaaacataa tccattatcc atgcgatcaa aacatacaga taaagatgtg caagaaacat 1020
agggagaaca tttcatgtga aaaatcaaaa cctgcataac gaggtcaaat tctgcaacat 1080
ttgctagata tccattggca ctcttctcat tcttgtccgc aagctgttat tgataatctc 1140
tttttagagt cattgcattg tgtagctgga gtttgtaaag aagaaatgag aactataata 1200
aatatataag agcaggcaga atacgttttg cagagtctgt gtgctctcct ctgagagaag 1260
aaacacagga aagtcatatt tgttccacat aatacctgat ccctacaaaa gtaaatgtca 1320
gggtaacaga gtgatattca atgcatgtga tcagctgatc acgtttgtct ctcaacaggg 1380
tggtaccatt ttaatcaacc gcataactta ccgtgggatt ccaatgatgg ctgagatttg 1440
agtatggtgc aaaagcctgt tgtggaaatt ttctatccgg tgaaaactct acaaagtcag 1500
aacagtacat tatttttgga attaaaaggc aataaaatac ataaaaaaaa caaatccaca 1560
aacctagcat gttatcaacg ccatttgcct caactagtac gccagctatc ttacgataaa 1620
gttctggatc attggatacc ctgcacaaga gcaaacaatg tagcaaatat tctcatctct 1680
tagcacctca aggaaacata actttgaaag acgatcatat gtaacatcat ttgtgagatt 1740
tagactatct aagcaattat acctcagaaa gaaatctgtc atctgattta agggaagaag 1800
aaccgccgac ggctgaacca actgatcatt tctgtttcca aatcttacaa tcggtgcaat 1860
aaccttgtca tgcccaggat ctgattacat aatggagacc ccaataacca tgtactctta 1920
acaaggcaga gttggctagc ctttgacaat gatgatagaa aatgacagcc atcttaattt 1980
aagcatacag aataagagta aaccgaatac tcactagaac aaccgacttg accagagtga 2040
ttcaacagcc tcacacaagg gaagctttca acgtttatgt acattgcctt cacaagatcc 2100
ggaactgact ccaacgttgc agcatctcct aaaaagaaag gtaagaggat ccttaagtta 2160
tggtacatca atgttacagc agtcataagt tgggatatct tacgttgctt tgcaaacctg 2220
tgtcccatat ataaatatat taagacagta agcagtatca cgattttata attcaaatga 2280
acctaaacaa acctacacct aagacatcac aatactttag caatcacaaa acttcctaga 2340
atgagatact agaaaaaaaa ttatagtcgc atgtcaaagc tccatgagca caactagagg 2400
cctatcagca caacaacgga ggtgttcgcc caagcttcag aactaactag gtttagcagt 2460
ccactaccta attcacctca aggctacgct gagacctacc ccctacacaa tttcacccta 2520
gaaacgcatc acataacaga agatacccaa cgaagcatga gaccatctcg attcggtaga 2580
atttgttaca ccccagagtc cagagcaaac aaagcgatat agactcggcg atggtcagta 2640
gaggaccaac tcaccggagg cgacgggagg gaagacggcg aggaagacgc aggcgaaggc 2700
cgcgaggagg ggcgccgtgg agccgccccc catggcggcg gcggcggcga tctggaggag 2760
tggaggaggc agtggtcgtc gcctttctcg tgtctcgtcg acggccgcga cccggtagcc 2820
ggatgaacaa gcaggggaaa tgacgaaatg tcgttgggct tttatgggcc tttctccttc 2880
ggcccattag gcgtcacaaa caagcccggc ccaaactgga tcccctctac tcttcgatta 2940
ggtccatcgc cgccgccgcc gcctctccca tcgcttccac ctccgagggc tgcaggctcg 3000
gcggcggcgg cggcgtcggc ggcgcaccgg cttctctctg ccggagcatc agctcgctcc 3060
agcgagttgt cccttgaggg agggaggtgt ccaatttcac cacgcgggcc agcaccgccg 3120
gcttgccccc tcgcggacgc tgccgacgtc ggtgagcacc agcttacagg gtgagttcct 3180
tcccgggctc actggctcgg atgtccctcg tctgcatcgg ttgtgagatt tttctgcttt 3240
gctctgcttg tagttcgagc atggaggaca gcaacacgct gattctgccg tgcaagagga 3300
agaacaaagg acaagggaaa gacaaggtgc tgccattttt atttccacct actgtttggg 3360
ggtgtgatgt gtgacttatg ctacctgaat tgccaggatg gtaagaaaat caaggaagac 3420
ccgaagatga gcaagagtaa gctgaaaaag ctgcagaatt tggaggtgcg cctcccttct 3480
tgacattcct tttgttgatc attggtcata gtgtttatgt taatgccaat catttttttc 3540
ttatctccag gaggaaaagc aaaagaagtt actgcaagct caaagtattg agattttgcg 3600
gtatgttagt ctttacttac tctgtctgga ctgatagtat agtgtattct gatggttgtc 3660
ctgcatgaca ggaagcacaa gatttcagat gatgcgtatt ctctgctcca tgcttctggg 3720
actatcggtc aagtatagta gatatagcca taattcttgg attcgctgtt ttctcaatgt 3780
acaaaacaaa gcttcaatag acatttattc tactgcaggc tgagaccttg aaagaaaaac 3840
gtaggcgtgc tgtgcacttc tccaaggctg gtttgaacgt ccctgaagaa ctctcactat 3900
taaagaaaga cggcgatcag aaagcttctg aaaacagcga ggctgcagag gaagattacc 3960
tggacaagat tgtcgattca gcaaaaaacg aggatcctca aagaaaatgt aacaatcaca 4020
tagataatgt tgcaatgaaa cctgtggaat gcaaactggt tatagatgtt ggactgagcg 4080
atcaagaacc aaaaactgaa ggtagtgatg gtgttccgaa tatttcagca aatcaggcaa 4140
ttcaatcatg tgttcctagt tgttctggtg aagagatatt acaggtgatc agtctacagc 4200
tgtactgtgt tttttttcac ctgttcatca atttctacat gttttttttt gtaaaaaatg 4260
ttggattcac ctgttgcttt agtggtattg cagtcagaag ctgtttggtt catttcagag 4320
ttattgtaat cctgtttttg ttaggataaa gagccaggac aagaagaacg tactgtacaa 4380
gagtgtttca atcctccaat tgttgtacct gtgtcaaggc cacatgaggt tgagaaaaca 4440
aggagggatc ttccaataat aatgatggag caggaaataa tggaagctat ttatgaaaat 4500
tctgtggtaa ttctatgtgg agaaacaggc tgtggtaaaa ctactcaagt tccacaggta 4560
agtgtgtgca ccttcagata ccatctgctt gtattcattg ctcattatat gcttcttgtt 4620
gtctgcagtt cttgtatgaa gctggctttg gcacaagtaa ccggtctgac agaaaaggaa 4680
taattggtat cactcaacca cgacgtgttg ccgtacttgc cacagctagg agggtgtcct 4740
atgagctagg tcttaagcta ggaaaggagg tcggttttca agttaggcat gataaaatgg 4800
taggaagtaa atgctcaata aagtttatga cagacggcat tttgcttcga gaggtccagg 4860
taacaatctg attacttgtc ttggctactc ctatattgtc tatttattga agagacatgt 4920
tttcttcact ctacttatta gttaccatga ttaacttgtg aaagaaaaag gttaacagtt 4980
aagcatgatt agaaaatgca cctaagggaa aacattcaag gtcataactg tcgatactgc 5040
aagtctccct tgttccctgg acagcataac tgccctaata aggtttagtt ttcctaccag 5100
ctattctgtt tgacacttga ttaatcgcca tccatatttt tctataacca ctcaatcatg 5160
gcttccataa ttgctttata aaatggtaca gcatgtgatt gatcatcctg aaatgtctat 5220
gtatttattt tccttttagt ttgaagttat ttttagacgt atatcagaat cctgctaatc 5280
acatggttta ctaatcatcc gcagagtgac tttctgctga aacgctattc tgtaatcatc 5340
ttggatgagg cgcacgaaag gagcttgaac acagatatac ttatcgggat gctatctaga 5400
attataaaga ttcgcaaggt tgaaactaaa tacttttcat cgttttcatt agaatgaaag 5460
aaaatatata tatataacca ttgttaacat ttatgcacat gacagtcatt gtacatagag 5520
caacaggaaa aaatacgttg tggtctgagc attaatccag aagataagat tagtcagttg 5580
aaagtggtgc taatgagtgc taccttgcaa ttgaaggact tcatttcaaa cagaagattg 5640
tttgatgtga tcccaccagc tataaaggta cctgtacgac aattcccagt aacagttcac 5700
ttctcaaaga gtacacatga cgattatttg gggcaagctt ataaaaaggt tatgtccatc 5760
cacaagaaac ttccacaagg tggaatcctt gtctttgtta ctggacaacg agaagtcgat 5820
tacttatgta agaaactgca aagagcatca aagcagcaaa ctgacaagaa gactgaaaaa 5880
gttgagggtg atgagaatgg ctcgagccaa gaagtggtcg agagggaaat cagtgaagca 5940
tatgatattg atagagatga gtctgagcac caagatgaca tgttttccca atatgatgag 6000
gatgagagta atgctggccc aggtgtagat tcttcagaca ttgaaatgga acctgagatg 6060
gataccgaca gtgaggatga tgattctgtt tatgaaacca cagaagagga tggaccagta 6120
ttagcatttt tgaaaggtgc tgagggttca tctggattga aggcatcatt taaggctata 6180
tcaagagtgt caggagaacc ggaaagcact gatgtaccaa gcaatgctac aattttagaa 6240
gagtcaagtc atgttccttg taccagtaaa tgcacagaac ctaggtctgt ttcgcatggt 6300
aaacttcgtg tgttaccact ttatgctatg ttaccagctt cacagcagct tcgagtgttt 6360
caggatattc ctgacggtga aagattagtt gttgttgcaa caaatgttgc agaaacctct 6420
ttaacaattc ctggcataaa gtatgtagtt gatactggga aacaaaaagt taagaactac 6480
aaccatgcta ctgggatggc aagttatgaa atccagtgga taagcaaggc atctgcatcc 6540
cagcgttctg ggagagctgg aagaacgggg cctgggcact gttaccatct ctactcggct 6600
gcagcatatg gtaaagatga attattccct gagttctctg agcctgagat caagaatatt 6660
ccagtcgatg gtgttgtgct tatgctcaag tttatgaata ttaataaggt aatgtgcttg 6720
caagttactc atccttatga gattataggt tcttttgact tattatcttt cttttctctg 6780
ttgtttcatg caattcatga taattacagg ttgaaaactt tcctttccct acacctcctg 6840
acaaggaaag tttggttgaa gctgagcgtt gcttaaaagt attggaagcg cttgatagca 6900
agggtgaacc tacattgatg gggaaggcta tggcacaata ccccatgagc ccccgacatt 6960
ctcgacttct tctgacaata gttaaaattt tgaacagtca gcggtgcttt tccagaccta 7020
acttcatatt gggatatgca gcagctgctg catcagcatt gagctttacg aatccttttc 7080
tcacgcagaa tgaatttagt ggtgaatcaa aacaagataa ccctgattca gaagataagg 7140
ataggcagga aaggaagaga cagaagaagc tcaaggcgat ggttagagag gcccacacaa 7200
aattttccaa tcctagcagt gatgctttat ccatctctcg tgccttgcag ttgtttgagt 7260
tgtcagaaaa cccagtggaa ttttgcagag tcaactcact tcatctcaaa acaatggaag 7320
agatgtcaaa attgaggaag caacttcttc gattaatatt tcaccatagc aaattttgtg 7380
aagaattttc ttggaaattt ggggtttctg aagatgtaga agaggcctgg aggcatgagt 7440
ctgataaaaa accaatgcaa ttaaatgaag aggagcttct aggacaagga atatgtgctg 7500
ggtgggctga tagggttgca aagaggattc gtgcctttcc tggaccatca aaagatgata 7560
aaaaggttcg ggctgttcat tatcaatctt gtgctttcaa tgatacaata tatctacacc 7620
gatcatcttc tgttgcacga attgcaccag aatttgtagt ttactcggaa ctacttcata 7680
caaagagatc atatatgcat ggtgtaacca gtgtaaagcc aggatggatt ttgaaatatg 7740
ctagttctct ttgtacattc tctgcaccat tggaagatcc aaaaccttat tacgaacctc 7800
aaaaggacca agtctactgt tatgttagcc ccatcttttc tcggcataat tggcagcttc 7860
cattgcatag tttacctata caggatggca ccaatcggtt gcaggtattt gcatgtgctt 7920
tgcttaaagg agatgtcttg ccatgtctta aggttattca gaagttcctg gcactgtcac 7980
catctgttct cctagggcct gttagccaaa gaagagttgg tgatcttctt gacaggatga 8040
agattggttc aaagttaata gatagccggg cagcattaag agatgtgtgg aattttaatc 8100
cagattttct ttatcctgag ataaaagcat ggattcaaga taaatttcat agccattttg 8160
gagcaatatg ggaacaaatg cataaagaag tagttcttga gggcgatgaa cttttcccaa 8220
agaggtacaa gaaagttaaa ggtaatcaat tctagaagat tacagtgcaa ttgcttgaca 8280
gaagcttctt actaggtgga gacatctttg acaggtaacc tttgcaaatg actcatctga 8340
cattgtggaa cctctatatt gaagtagatg tatatatcaa ttcagtaagg ttaaaatagc 8400
tcatagtgat gagtacaatt gggtagtaat atagtgatat caagaagctc tggctcgtgt 8460
agatgttgat gtaaactgga atttcattcg tttcatcatc gctgtagtat tcttggtcac 8520
tgccaatata atgcagcctg tgtggaaagt tgtttctgat cttgccttct ccactgcagc 8580
atccacttaa gctgagaacc tctgtgccca aatcctggaa acctgagaaa tagatgatgg 8640
cttcgccaag ttcgccaact ggtatcagtg cagccatgac atattggcat tgactgcaaa 8700
tatgcaatca tgggattgac cactaatatt tcagtagcag aaacaaagaa acagggatag 8760
catgtaatct ttgatagata gtgccgtgga aggatattgt agacattcgt cggatgggta 8820
atgattcatt ttacctcacc atatgaacga gtctctttga ccatgtgcag ttttctctct 8880
agcagttgca gatacagatg gcagtaacca gttaccacag catgattgtt ctacagtaat 8940
ttttgtaagc aactgctaga atattaatga taattatggc acagtaattt ttgtaagcaa 9000
ctgcaagaat atcaatggta attatggtgg cagaagttgc cccattttcc cttgttgagg 9060
caaa 9064
<210> 2
<211> 1272
<212> PRT
<213> 水稻(Oryza sativa L. )
<400> 2
Met Glu Asp Ser Asn Thr Leu Ile Leu Pro Cys Lys Arg Lys Asn Lys
1 5 10 15
Gly Gln Gly Lys Asp Lys Asp Gly Lys Lys Ile Lys Glu Asp Pro Lys
20 25 30
Met Ser Lys Ser Lys Leu Lys Lys Leu Gln Asn Leu Glu Glu Glu Lys
35 40 45
Gln Lys Lys Leu Leu Gln Ala Gln Ser Ile Glu Ile Leu Arg Lys His
50 55 60
Lys Ile Ser Asp Asp Ala Tyr Ser Leu Leu His Ala Ser Gly Thr Ile
65 70 75 80
Gly Gln Ala Glu Thr Leu Lys Glu Lys Arg Arg Arg Ala Val His Phe
85 90 95
Ser Lys Ala Gly Leu Asn Val Pro Glu Glu Leu Ser Leu Leu Lys Lys
100 105 110
Asp Gly Asp Gln Lys Ala Ser Glu Asn Ser Glu Ala Ala Glu Glu Asp
115 120 125
Tyr Leu Asp Lys Ile Val Asp Ser Ala Lys Asn Glu Asp Pro Gln Arg
130 135 140
Lys Cys Asn Asn His Ile Asp Asn Val Ala Met Lys Pro Val Glu Cys
145 150 155 160
Lys Leu Val Ile Asp Val Gly Leu Ser Asp Gln Glu Pro Lys Thr Glu
165 170 175
Gly Ser Asp Gly Val Pro Asn Ile Ser Ala Asn Gln Ala Ile Gln Ser
180 185 190
Cys Val Pro Ser Cys Ser Gly Glu Glu Ile Leu Gln Asp Lys Glu Pro
195 200 205
Gly Gln Glu Glu Arg Thr Val Gln Glu Cys Phe Asn Pro Pro Ile Val
210 215 220
Val Pro Val Ser Arg Pro His Glu Val Glu Lys Thr Arg Arg Asp Leu
225 230 235 240
Pro Ile Ile Met Met Glu Gln Glu Ile Met Glu Ala Ile Tyr Glu Asn
245 250 255
Ser Val Val Ile Leu Cys Gly Glu Thr Gly Cys Gly Lys Thr Thr Gln
260 265 270
Val Pro Gln Phe Leu Tyr Glu Ala Gly Phe Gly Thr Ser Asn Arg Ser
275 280 285
Asp Arg Lys Gly Ile Ile Gly Ile Thr Gln Pro Arg Arg Val Ala Val
290 295 300
Leu Ala Thr Ala Arg Arg Val Ser Tyr Glu Leu Gly Leu Lys Leu Gly
305 310 315 320
Lys Glu Val Gly Phe Gln Val Arg His Asp Lys Met Val Gly Ser Lys
325 330 335
Cys Ser Ile Lys Phe Met Thr Asp Gly Ile Leu Leu Arg Glu Val Gln
340 345 350
Ser Asp Phe Leu Leu Lys Arg Tyr Ser Val Ile Ile Leu Asp Glu Ala
355 360 365
His Glu Arg Ser Leu Asn Thr Asp Ile Leu Ile Gly Met Leu Ser Arg
370 375 380
Ile Ile Lys Ile Arg Lys Ser Leu Tyr Ile Glu Gln Gln Glu Lys Ile
385 390 395 400
Arg Cys Gly Leu Ser Ile Asn Pro Glu Asp Lys Ile Ser Gln Leu Lys
405 410 415
Val Val Leu Met Ser Ala Thr Leu Gln Leu Lys Asp Phe Ile Ser Asn
420 425 430
Arg Arg Leu Phe Asp Val Ile Pro Pro Ala Ile Lys Val Pro Val Arg
435 440 445
Gln Phe Pro Val Thr Val His Phe Ser Lys Ser Thr His Asp Asp Tyr
450 455 460
Leu Gly Gln Ala Tyr Lys Lys Val Met Ser Ile His Lys Lys Leu Pro
465 470 475 480
Gln Gly Gly Ile Leu Val Phe Val Thr Gly Gln Arg Glu Val Asp Tyr
485 490 495
Leu Cys Lys Lys Leu Gln Arg Ala Ser Lys Gln Gln Thr Asp Lys Lys
500 505 510
Thr Glu Lys Val Glu Gly Asp Glu Asn Gly Ser Ser Gln Glu Val Val
515 520 525
Glu Arg Glu Ile Ser Glu Ala Tyr Asp Ile Asp Arg Asp Glu Ser Glu
530 535 540
His Gln Asp Asp Met Phe Ser Gln Tyr Asp Glu Asp Glu Ser Asn Ala
545 550 555 560
Gly Pro Gly Val Asp Ser Ser Asp Ile Glu Met Glu Pro Glu Met Asp
565 570 575
Thr Asp Ser Glu Asp Asp Asp Ser Val Tyr Glu Thr Thr Glu Glu Asp
580 585 590
Gly Pro Val Leu Ala Phe Leu Lys Gly Ala Glu Gly Ser Ser Gly Leu
595 600 605
Lys Ala Ser Phe Lys Ala Ile Ser Arg Val Ser Gly Glu Pro Glu Ser
610 615 620
Thr Asp Val Pro Ser Asn Ala Thr Ile Leu Glu Glu Ser Ser His Val
625 630 635 640
Pro Cys Thr Ser Lys Cys Thr Glu Pro Arg Ser Val Ser His Gly Lys
645 650 655
Leu Arg Val Leu Pro Leu Tyr Ala Met Leu Pro Ala Ser Gln Gln Leu
660 665 670
Arg Val Phe Gln Asp Ile Pro Asp Gly Glu Arg Leu Val Val Val Ala
675 680 685
Thr Asn Val Ala Glu Thr Ser Leu Thr Ile Pro Gly Ile Lys Tyr Val
690 695 700
Val Asp Thr Gly Lys Gln Lys Val Lys Asn Tyr Asn His Ala Thr Gly
705 710 715 720
Met Ala Ser Tyr Glu Ile Gln Trp Ile Ser Lys Ala Ser Ala Ser Gln
725 730 735
Arg Ser Gly Arg Ala Gly Arg Thr Gly Pro Gly His Cys Tyr His Leu
740 745 750
Tyr Ser Ala Ala Ala Tyr Gly Lys Asp Glu Leu Phe Pro Glu Phe Ser
755 760 765
Glu Pro Glu Ile Lys Asn Ile Pro Val Asp Gly Val Val Leu Met Leu
770 775 780
Lys Phe Met Asn Ile Asn Lys Val Glu Asn Phe Pro Phe Pro Thr Pro
785 790 795 800
Pro Asp Lys Glu Ser Leu Val Glu Ala Glu Arg Cys Leu Lys Val Leu
805 810 815
Glu Ala Leu Asp Ser Lys Gly Glu Pro Thr Leu Met Gly Lys Ala Met
820 825 830
Ala Gln Tyr Pro Met Ser Pro Arg His Ser Arg Leu Leu Leu Thr Ile
835 840 845
Val Lys Ile Leu Asn Ser Gln Arg Cys Phe Ser Arg Pro Asn Phe Ile
850 855 860
Leu Gly Tyr Ala Ala Ala Ala Ala Ser Ala Leu Ser Phe Thr Asn Pro
865 870 875 880
Phe Leu Thr Gln Asn Glu Phe Ser Gly Glu Ser Lys Gln Asp Asn Pro
885 890 895
Asp Ser Glu Asp Lys Asp Arg Gln Glu Arg Lys Arg Gln Lys Lys Leu
900 905 910
Lys Ala Met Val Arg Glu Ala His Thr Lys Phe Ser Asn Pro Ser Ser
915 920 925
Asp Ala Leu Ser Ile Ser Arg Ala Leu Gln Leu Phe Glu Leu Ser Glu
930 935 940
Asn Pro Val Glu Phe Cys Arg Val Asn Ser Leu His Leu Lys Thr Met
945 950 955 960
Glu Glu Met Ser Lys Leu Arg Lys Gln Leu Leu Arg Leu Ile Phe His
965 970 975
His Ser Lys Phe Cys Glu Glu Phe Ser Trp Lys Phe Gly Val Ser Glu
980 985 990
Asp Val Glu Glu Ala Trp Arg His Glu Ser Asp Lys Lys Pro Met Gln
995 1000 1005
Leu Asn Glu Glu Glu Leu Leu Gly Gln Gly Ile Cys Ala Gly Trp
1010 1015 1020
Ala Asp Arg Val Ala Lys Arg Ile Arg Ala Phe Pro Gly Pro Ser
1025 1030 1035
Lys Asp Asp Lys Lys Val Arg Ala Val His Tyr Gln Ser Cys Ala
1040 1045 1050
Phe Asn Asp Thr Ile Tyr Leu His Arg Ser Ser Ser Val Ala Arg
1055 1060 1065
Ile Ala Pro Glu Phe Val Val Tyr Ser Glu Leu Leu His Thr Lys
1070 1075 1080
Arg Ser Tyr Met His Gly Val Thr Ser Val Lys Pro Gly Trp Ile
1085 1090 1095
Leu Lys Tyr Ala Ser Ser Leu Cys Thr Phe Ser Ala Pro Leu Glu
1100 1105 1110
Asp Pro Lys Pro Tyr Tyr Glu Pro Gln Lys Asp Gln Val Tyr Cys
1115 1120 1125
Tyr Val Ser Pro Ile Phe Ser Arg His Asn Trp Gln Leu Pro Leu
1130 1135 1140
His Ser Leu Pro Ile Gln Asp Gly Thr Asn Arg Leu Gln Val Phe
1145 1150 1155
Ala Cys Ala Leu Leu Lys Gly Asp Val Leu Pro Cys Leu Lys Val
1160 1165 1170
Ile Gln Lys Phe Leu Ala Leu Ser Pro Ser Val Leu Leu Gly Pro
1175 1180 1185
Val Ser Gln Arg Arg Val Gly Asp Leu Leu Asp Arg Met Lys Ile
1190 1195 1200
Gly Ser Lys Leu Ile Asp Ser Arg Ala Ala Leu Arg Asp Val Trp
1205 1210 1215
Asn Phe Asn Pro Asp Phe Leu Tyr Pro Glu Ile Lys Ala Trp Ile
1220 1225 1230
Gln Asp Lys Phe His Ser His Phe Gly Ala Ile Trp Glu Gln Met
1235 1240 1245
His Lys Glu Val Val Leu Glu Gly Asp Glu Leu Phe Pro Lys Arg
1250 1255 1260
Tyr Lys Lys Val Lys Gly Asn Gln Phe
1265 1270

Claims (6)

1.一种调控水稻温敏两用核不育系育性转育起点温度的方法,其特征在于,包括将DNA分子或包含所述DNA分子的重组载体导入含tms5基因的水稻温敏两用核不育系中的步骤,
所述DNA分子的碱基序列如SEQ ID No:1所示,其为含tms5基因的水稻温敏两用不育系育性转育起点温度调控基因SOT1,其编码水稻温敏两用不育系育性转育起点温度调控蛋白SOT1蛋白,所述SOT1蛋白的氨基酸序列如SEQ ID No:2所示。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,包括将水稻温敏两用核不育系的水稻的植物细胞或植物组织与农杆菌接触,从而使水稻温敏两用不育系育性转育起点温度调控基因SOT1的多核苷酸序列转入植物细胞并整合到植物细胞的染色体上的步骤,所述农杆菌携带所述重组载体。
3.一种培育低育性转育起点温度的水稻温敏两用核不育系的方法,其特征在于,包括将DNA分子或包含所述DNA分子的重组载体导入含tms5基因的水稻温敏两用核不育系中的步骤,
所述DNA分子的碱基序列如SEQ ID No:1所示,其为含tms5基因的水稻温敏两用不育系育性转育起点温度调控基因SOT1,其编码水稻温敏两用不育系育性转育起点温度调控蛋白SOT1蛋白,所述SOT1蛋白的氨基酸序列如SEQ ID No:2所示。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,
包括将水稻温敏两用核不育系的水稻的植物细胞或植物组织与农杆菌接触,从而使水稻温敏两用不育系育性转育起点温度调控基因SOT1的多核苷酸序列转入植物细胞并整合到植物细胞的染色体上的步骤,所述农杆菌携带所述重组载体。
5.如权利要求3或4所述的方法,其特征在于,
在培育低育性转育起点温度水稻温敏两用不育系的过程中,水稻温敏两用不育系育性转育起点温度调控基因SOT1所表达的SOT1蛋白的氨基酸序列如序列表中SEQ ID No:2所示,且不发生一个或多个氨基酸残基的取代、缺失或添加。
6.DNA分子、包含所述DNA分子的重组载体、携带所述重组载体的农杆菌或所述DNA分子编码的蛋白质在调控含tms5基因的水稻温敏两用核不育系育性转育起点温度中的用途,其特征在于,
所述DNA分子的碱基序列如SEQ ID No:1所示,其为含tms5基因的水稻温敏两用不育系育性转育起点温度调控基因SOT1,其编码水稻温敏两用不育系育性转育起点温度调控蛋白SOT1蛋白,所述SOT1蛋白的氨基酸序列如SEQ ID No:2所示。
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