專利名稱：水稻胚大小控制基因ge1及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及植物基因工程領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及水稻胚大小控制基因GEl ； 另外，本發(fā)明還涉及控制植物籽粒胚大小育種的方法。
背景技術(shù)：
長期以來，有關(guān)巨胚稻的選育及研究也有一些報道，巨胚稻的胚比普通稻米的胚重2 3倍，普通稻米胚所占的比例很小，只為糙米重的2%左右，限制了稻米營養(yǎng)成分的提高。巨胚稻因胚的增大而使米的營養(yǎng)價值大為提高，這對提高廣大人民群眾的營養(yǎng)水平，增進健康具有重要意義[1]。營養(yǎng)學家認為糙米胚中含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，尤其是維生素和生理活性物質(zhì)更為突出，隨著我國人民生活水平的不斷提高，改善米飯的營養(yǎng)，要求市民吃些糙米尤其是巨胚糙米更有必要[2]。且米胚中富含不飽和脂肪酸和優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)等高價值的天然營養(yǎng)素，是一種營養(yǎng)價值較高的稻米，是加工嬰幼兒食品非常好的原材料[3]。最近的研究表明，米胚內(nèi)不僅含有豐富的維生素和礦物質(zhì)，還含有豐富的生理活性成分Y-氨基丁酸(GABA)，具有降血壓、改善腦機能、促進記憶和生長激素分泌、活化腎、肝以及抗動脈硬化等功能，具有很好的營養(yǎng)保健作用。巨胚稻因其胚部較普通稻大，常被作為保健食品，素有“長壽米”、“高營養(yǎng)功能性稻米”之美譽。隨著生活水平的不斷提高和消費觀念的轉(zhuǎn)變，對稻米品質(zhì)和營養(yǎng)保健價值越來越重視，食療同源的巨胚稻具有獨特和潛在的經(jīng)濟利用價值和廣泛的應用前景，是未來最具競爭力的營養(yǎng)型稻米之一。雖然巨胚稻產(chǎn)量較普通稻低，但由于其特殊的營養(yǎng)價值，可以通過以巨胚稻米為原料開發(fā)深加工產(chǎn)品，發(fā)揮功能性稻米的優(yōu)越性，從而增加市場產(chǎn)值W]。 加強對這些巨胚稻資源的引進和加工利用，對提高食品的營養(yǎng)價值和市場競爭力、調(diào)整和優(yōu)化水稻種植結(jié)構(gòu)具有重要意義[3]。鑒于巨胚稻具有較高的營養(yǎng)價值，首先，要以巨胚稻米為原料開發(fā)深加工產(chǎn)品，發(fā)揮功能性稻米的優(yōu)越性是今后巨胚稻米研究的一項重要內(nèi)容；其次，要增加巨胚稻的產(chǎn)量， 加強巨胚稻的栽培技術(shù)的研究，提高單位面積產(chǎn)量，提高品質(zhì)、降低成本是普及應用巨胚稻的有效途徑。參考文獻1.章清杞、張書標、黃榮華等.作物學報，2007，33 (6) :1034-1037 ；2.趙則勝、蔣家云、丁國強.上海農(nóng)業(yè)科學，2002，(18) :14-17 ；3.魏振承、張名位、池建偉等.植物遺傳資源學報，2005，6 (4) :386-389 ；4.戴紅艷.種子，2009，沘(6) :85_87。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種水稻胚大小控制基因GEl以及植物改造方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種水稻胚大小控制基因GEl 該基因GEl為SEQID NO 1所示的核苷酸序列。本發(fā)明還同時提供了一種載體，為含有上述基因的植物表達載體。作為本發(fā)明的載體的改進植物表達載體為pCAMGEl。本發(fā)明還同時提供了一種宿主細胞，為含有上述載體的細胞。作為本發(fā)明的宿主細胞的改進細胞為大腸桿菌細胞、農(nóng)桿菌細胞和或植物細胞。本發(fā)明還同時提供了一種控制植物籽粒胚大小構(gòu)成的方法包括用上述載體轉(zhuǎn)化植物細胞；和將轉(zhuǎn)化的植物細胞培育成植株?？蓪⑸鲜鲚d體通過農(nóng)桿菌介導法或基因槍法轉(zhuǎn)化植物細胞，該植株優(yōu)選水稻。本發(fā)明還同時提供了一種改良植物籽粒胚大小的方法包括用上述載體轉(zhuǎn)化植物細胞；和將轉(zhuǎn)化的植物細胞培育成植株。可將上述載體通過農(nóng)桿菌介導法或基因槍法轉(zhuǎn)化植物細胞，該植株優(yōu)選水稻。本發(fā)明的水稻胚大小控制基因GEl編碼的蛋白質(zhì)，其具有SEQ ID NO 2所示的氨
基酸序列。本發(fā)明人通過深入研究，利用gel突變體和正常秈稻品種TN1，運用圖位克隆技術(shù)首先克隆了 GEl基因。本發(fā)明的優(yōu)選實施方式包含以下步驟一、水稻巨大胚的遺傳分析本發(fā)明所采用的水稻品種為表型正常的秈稻品種andica)“臺中本地1號(TNl) ” 和粳型突變材料(Japonica) “gel”，二品種雜交得Fl代自交產(chǎn)生F2代，對F2代種子進行表型鑒定，表型的正、負對照表現(xiàn)，如

圖1所示。實驗數(shù)據(jù)證明，水稻巨大胚這一性狀符合單基因控制遺傳規(guī)律；具體如表1所示；表1、巨胚稻在雜交后代中的分離
權(quán)利要求
1.一種水稻胚大小控制基因ffiV，其特征是該基因為SEQ ID N0:1所示的核苷酸序列。
2.一種載體，其特征是為含有權(quán)利要求1所述基因的植物表達載體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的載體，其特征是所述植物表達載體為pCAMGEl。
4.一種宿主細胞，其特征是為含有權(quán)利要求2或3所述載體的細胞。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的宿主細胞，其特征是所述細胞為大腸桿菌細胞、農(nóng)桿菌細胞或植物細胞。
6.一種控制植物籽粒胚大小構(gòu)成的方法，其特征是包括用權(quán)利要求2或3所述的載體轉(zhuǎn)化植物細胞；再將轉(zhuǎn)化的植物細胞培育成植株。
7.一種改良植物籽粒胚大小的方法，其特征是包括用權(quán)利要求2或3所述的載體轉(zhuǎn)化植物細胞；再將轉(zhuǎn)化的植物細胞培育成植株。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水稻胚大小控制基因GE1，該基因GE1為SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列。本發(fā)明還同時公開了一種載體，為含有上述基因的植物表達載體；植物表達載體例如為pCAMGE1。本發(fā)明還同時公開了一種宿主細胞，其為含有上述載體的細胞；細胞例如為大腸桿菌細胞、農(nóng)桿菌細胞或植物細胞。本發(fā)明還同時公開了一種控制植物籽粒胚大小構(gòu)成的方法包括用上述載體轉(zhuǎn)化植物細胞；再將轉(zhuǎn)化的植物細胞培育成植株。本發(fā)明還同時公開了一種改良植物籽粒胚大小的方法包括用上述載體轉(zhuǎn)化植物細胞；再將轉(zhuǎn)化的植物細胞培育成植株。
文檔編號C12N15/29GK102154311SQ20101061878
公開日2011年8月17日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者劉堅, 張光恒, 曾大力, 朱麗, 楊窯龍, 胡江, 董國軍, 郭龍彪, 錢前, 顏美仙, 高振宇 申請人:中國水稻研究所