本發(fā)明涉及植物基因工程與遺傳改良，具體涉及一種oshcrf2功能蛋白及其編碼基因在水稻育種中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、近年來(lái)，水稻功能基因組研究的快速發(fā)展，為我國(guó)水稻遺傳育種鑒定了大量的有重要利用價(jià)值的基因，水稻育種正邁向設(shè)計(jì)育種的新時(shí)代（中國(guó)稻米，周正平等，2019）。水稻育種的創(chuàng)新發(fā)展為我國(guó)口糧安全提供了重要保障，提高單產(chǎn)仍是未來(lái)一段時(shí)期內(nèi)我國(guó)水稻育種的主攻方向。因此仍要繼續(xù)重視發(fā)掘、克隆和鑒定新的水稻重要農(nóng)藝性狀調(diào)控基因，為設(shè)計(jì)育種提供元件，服務(wù)于新時(shí)期水稻育種的精準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)化和智能化戰(zhàn)略需求（中國(guó)稻米，周正平等，2019）。

2、根據(jù)維基百科（https://en.wikipedia.org/wiki/homeodomain），典型的dna結(jié)合homeodomain由60個(gè)氨基酸長(zhǎng)的hth（helix-turn-helix）結(jié)構(gòu)組成，而tale（three?aminoacid?loop?extension）homeodomain由63個(gè)氨基酸組成。根據(jù)這些homeodomain蛋白保守的內(nèi)元-外元結(jié)構(gòu)以及獨(dú)特的codomain，分為hd-zip?i-iv,?bel,?knox,?plinc,?wox,?phd等14個(gè)不同類(lèi)型。

3、水稻中 oshcrf2的同源基因 oshcrf1可調(diào)控水稻株高、穗長(zhǎng)、葉綠體發(fā)育和葉綠素含量等重要農(nóng)藝性狀（專(zhuān)利zl202010110531?.1）。

4、 oshcrf2編碼homeodomain-like?containing?protein，還未見(jiàn) oshcrf2調(diào)控水稻重要農(nóng)藝性狀的相關(guān)報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了水稻oshcrf2功能蛋白、編碼基因及其在水稻育種中的應(yīng)用。

2、本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：通過(guò)基因編輯技術(shù)創(chuàng)制 oshcrf2功能缺失突變體，通過(guò)轉(zhuǎn)基因過(guò)表達(dá)技術(shù)創(chuàng)制 oshcrf2過(guò)表達(dá)材料，研究其在調(diào)控水稻重要農(nóng)藝性狀方面的功能。

3、從 oshcrf2編碼序列（seq?id?no：1）選取了一條19?bp的特異編輯靶序列（seq?idno：2），利用t4?dna?ligase?（neb,?ipswich,?ma,?usa）構(gòu)建敲除載體phun4c12- oshcrf2。通過(guò)農(nóng)桿菌介導(dǎo)的轉(zhuǎn)化獲得了靶序列插入1個(gè)a或t堿基的多個(gè)水稻株系。突變的靶序列如seq?id?no：3和id?no：4所示。突變1產(chǎn)生移碼，從n端第80個(gè)氨基酸開(kāi)始與野生型（seq?idno：5）不同，并在第87個(gè)氨基酸后提前終止。突變后氨基酸序列如seq?id?no：6所示。突變2產(chǎn)生移碼，從n端第79個(gè)氨基酸開(kāi)始與野生型（seq?id?no：5）不同，并在第87個(gè)氨基酸后提前終止。突變后氨基酸序列如seq?id?no：7所示。

4、將 oshcrf2編碼序列（seq?id?no：1），刪去終止密碼子，通過(guò)同源重組方法整合進(jìn)改造的并經(jīng) bamhi?(neb)和 saci?(neb)雙酶切的pcambia1303載體，使其處于 ubi-1啟動(dòng)子之3’端，受其驅(qū)動(dòng)。利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的轉(zhuǎn)化獲得粳稻品種kitaake為背景的 oshcrf2過(guò)表達(dá)轉(zhuǎn)基因株系。

5、本發(fā)明的有益效果是：1.?本發(fā)明發(fā)現(xiàn)一個(gè)新的調(diào)控水稻穗粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)和穗長(zhǎng)的功能蛋白及其編碼基因 oshcrf2。通過(guò)基因編輯敲除，得到的 oshcrf2水稻突變體穗粒數(shù)和實(shí)粒數(shù)顯著增加，穗長(zhǎng)增加，為培育高產(chǎn)水稻品種提供了有重大潛在利用價(jià)值的基因和種質(zhì)材料。

6、2.?本發(fā)明發(fā)現(xiàn)一個(gè)新的調(diào)控水稻抽穗期和成熟期的功能蛋白及其編碼基因 oshcrf2。通過(guò)基因編輯敲除，得到的 oshcrf2水稻突變體抽穗和成熟均提前，為培育早熟水稻品種提供了有重大潛在利用價(jià)值的基因和種質(zhì)材料。

技術(shù)特征：

1.水稻oshcrf2功能蛋白及其編碼基因在水稻育種中的應(yīng)用，其特征在于，所述水稻oshcrf2功能蛋白的氨基酸序列如序列表seq?id?no：5所示，基因的核苷酸序列如序列表seq?id?no：1所示；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了OsHCRF2功能蛋白及其編碼基因在水稻育種和生產(chǎn)中的應(yīng)用，屬于植物基因工程與遺傳改良技術(shù)領(lǐng)域。OsHCRF2編碼DNA序列如SEQ?ID?No：1所示，其蛋白產(chǎn)物氨基酸序列如SEQ?ID?No：5所示。本發(fā)明OsHCRF2可調(diào)控水稻穗粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)、穗長(zhǎng)、抽穗期、成熟期等重要農(nóng)藝性狀，為培育高產(chǎn)、早熟水稻品種提供了有重大潛在利用價(jià)值的基因和種質(zhì)材料。

技術(shù)研發(fā)人員：張艷秾,唐巧玲
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2