具有高水稻種子生產(chǎn)力的新水稻品種及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及具有高水稻種子生產(chǎn)力的新水稻品種及其制備方法，更具體而言，本 發(fā)明設(shè)及包括抑制水稻基因組DNA中存在的的L0C_0s08gl2430基因表達的步驟而提高水 稻種子生產(chǎn)量的方法、抑制L0C_0s08gl2430基因表達的水稻種子的生產(chǎn)方法及通過所述 方法制備而提高種子生產(chǎn)量的水稻種子。
【背景技術(shù)】
[0002] 水稻的ryzasativa)與大麥、玉米一同為世界上最重要的糧食作物之一。因人口 增加、工業(yè)化引起的農(nóng)耕地不足、氣候變化等水稻的需求量增加，因此正在開發(fā)多個品種的 水稻。最近，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的育種方法，利用有用基因的導(dǎo)入方法來開發(fā)新品種，而運種有用基 因的發(fā)掘和利用運種有用基因的新品種的開發(fā)不僅可解決糧食問題，而且對整個糧食產(chǎn)業(yè) 產(chǎn)生影響。
[0003] 水稻作為的世界上最重要的W生產(chǎn)種子為目的的作物之一，隨著近幾年得知整個 基因序列而確保了大量的有用基因，并且活躍地進行著用W搶先利用所述有用基因的技術(shù) 的研究。特別是，如果使用對增加水稻顆粒數(shù)、提高水稻株高、調(diào)節(jié)水稻開花期等特征進行 干設(shè)的基因，則認(rèn)為可最終實現(xiàn)提高水稻生產(chǎn)量的目的，因此活躍地進行著與此相關(guān)的研 究。例如，日本公開專利第2006-248898號中公開了包含醋酸菌體破碎處理物的作物成 長促進劑及利用所述促進劑促進作物的繁育并增加數(shù)量的方法，日本注冊專利第4462566 號中公開了向水稻導(dǎo)入特定基因而制備著粒數(shù)增加的轉(zhuǎn)化水稻的方法及通過所述方法制 備著粒數(shù)增加的轉(zhuǎn)化水稻，韓國公開專利第2014-0050122號中公開了向水稻導(dǎo)入L0C_ 0s02g05840基因而制備種子數(shù)量得到提高的轉(zhuǎn)化水稻的方法及通過所述方法制備而種子 數(shù)量得到提高的轉(zhuǎn)化水稻。然而，在迄今為止公開的水稻基因中，已明確功能的少之又少， 而且就通常的生物功能方面而言，認(rèn)為對提高水稻生產(chǎn)量進行干設(shè)的基因較多，因此期待 可通過持續(xù)研究來明確對提高水稻生產(chǎn)量進行干設(shè)的基因，但至今為止僅證實到少量會對 提高水稻生產(chǎn)量進行干設(shè)的基因。
[0004] 在運種背景下，本發(fā)明人等為明確對提高水稻生產(chǎn)量進行干設(shè)的基因而進行銳意 研究，結(jié)果確認(rèn)到如下情況完成了本發(fā)明：L0C_0s08gl2430基因為對水稻顆粒數(shù)、株高、開 花期進行干設(shè)的基因，在抑制所述基因的表達的情況下可提高水稻的生產(chǎn)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] [發(fā)明欲解決的課題]
[0006] 本發(fā)明的一目的在于，提供一種抑制L0C_0s08gl2430基因的表達而提高水稻種 子的生產(chǎn)量的方法。
[0007] 本發(fā)明的另一目的在于，提供一種L0C_0s08gl2430基因的表達得到抑制的水稻 種子的生產(chǎn)方法。
[0008] 本發(fā)明的又一目的在于，提供一種通過所述方法制備而種子生產(chǎn)量得到提高的水 稻種子。
[0009][解決課題的手段]
[0010] 本發(fā)明人等為明確對提高水稻生產(chǎn)量進行干設(shè)的基因而向水稻的基因組DNA插 入T-DNA而造成隨機突變，從中選出開花期推遲的品種。對所選出的所述品種的基因組DNA 進行分析后確認(rèn)到向L0C_0s08gl2430基因插入T-DNA而所述L0C_0s08gl2430基因失活的 品種，對其表型進行分析后確認(rèn)到如下情況：與野生型品種相比、開花期推遲，株高變高、細 胞大小變小、莖干厚度增加、稻穗的數(shù)量及長度增加、種子收獲量增加。 W11] 因此，可知能夠通過使水稻基因組DNA中存在的L0C_0s08gl2430基因失活而提高 水稻生產(chǎn)量。
[0012] 作為用W實現(xiàn)所述目的的實施方式，本發(fā)明提供一種包含抑制水稻基因組DNA中 存在的L0C_0s08gl2430基因表達的步驟來提高水稻種子生產(chǎn)量的方法。
[001引本發(fā)明術(shù)語"L0C_0s08gl2430基因"是指存在于水稻八號染色體上的基因，其 總長為9252bp，編碼區(qū)（L0C_0s08gl2430. 1)的尺寸為1893bp，由Ξ個外顯子和兩個內(nèi)含 子組成，可表達包含631個氨基酸的蛋白質(zhì)。所表達的蛋白質(zhì)由植物同源結(jié)構(gòu)域（Plant homeodomain，PHDfingerdomain)、纖維連接蛋白III型結(jié)構(gòu)域（fibronectinTypeIII domain,FNIII)及VIN3 反應(yīng)結(jié)構(gòu)域（VIN3interactingdomain,VID)組成。已知所述 L0C_0s08gl2430基因的堿基序列，但迄今為止未能得知其功能，本發(fā)明人等首次明確了所 述L0C_0s08gl2430基因與通過調(diào)節(jié)水稻開花期、調(diào)節(jié)株高及調(diào)節(jié)莖干厚度來提高生產(chǎn)量 有關(guān)。
[0014] 在本發(fā)明中，所述L0C_0s08gl2430基因堿基序列并不特別限制于此，但優(yōu)選為可 具有序列1的堿基序列。
[0015] 可通過在DNA水平、mRNA水平及蛋白質(zhì)水平對W內(nèi)在方式存在于水稻基因組DNA 中的L0C_0s08gl2430基因進行失活而抑制所述L0C_0s08gl2430基因的表達，因水稻種子 特性優(yōu)選為在DNA水平及mRNA水平進行失活來抑制所述L0C_0s08gl2430基因的表達。例 如，作為在DNA水平下進行失活的方法，可使用通常的誘變方法，也可使用如下方法：由其 它核巧酸取代W內(nèi)在方式組成存在于水稻基因組DNA中的L0C_0s08gl2430基因的一個或 更多個核巧酸，或使W內(nèi)在方式組成存在于水稻基因組DNA中L0C_0s08gl2430基因的一 個或更多個核巧酸缺失；向組成所述L0C_0s08gl2430基因的多核巧酸插入其它多核巧酸； 或使組成L0C_0s08gl2430基因的一個或更多個核巧酸移碼（化ame shift)，W使其無法表 達正常的L0C_0s08gl2430基因。另外，作為在RNA水平下進行失活的方法，可使用如下方 法：抑制L0C_0s08gl2430基因的轉(zhuǎn)錄；或使用siRNA或shRNA對從L0C_0s08gl2430基因轉(zhuǎn) 錄的mRNA進行失活而抑制mRNA被翻譯為蛋白質(zhì)。在DNA水平及mRNA水平下對所述L0C_ 0s08gl2430基因進行失活的具體方法可非局限于使用在本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)普遍使用 的突變方法。例如，可使用利用重組載體的同源重組方法、單交換重組方法、T-DNA插入方 法等。
[0016] 在本發(fā)明中，利用T-DNA插入方法生成在所述L0C_0s08gl2430基因的外顯子插入 有T-DNA的基因（序列5)，由此在DNA水平下對L0C_0s08gl2430基因進行失活而抑制所述 L0C_0s08gl2430基因的表達。
[0017] 作為用W實現(xiàn)所述目的的另一實施方式，本發(fā)明提供一種提高種子生產(chǎn)量的水稻 種子生產(chǎn)方法，其包括抑制存在于水稻基因組DM中L0C_0s08gl2430基因表達的步驟。
[0018] 作為本發(fā)明所提供通過抑制L0C_0s08gl2430基因表達而提高種子生產(chǎn)量的水稻 種子生產(chǎn)方法具體實施例，可使用包括如下步驟的方法：(a)向野生型L0C_0s08gl2430基 因插入T-DNA而合成由序列5的堿基序列組成的突變的L0C_0s08gl2430基因，獲得包含 突變的所述L0C_0s08gl2430基因的重組載體的步驟；化）向農(nóng)桿菌屬導(dǎo)入獲得的所述重組 載體而獲得轉(zhuǎn)化體的步驟；(C)將獲得的所述轉(zhuǎn)化體接種到水稻的愈傷組織而獲得在水稻 基因組DNA中導(dǎo)入有突變的所述L0C_0s08gl2430基因轉(zhuǎn)化愈傷組織的步驟；（d)使獲得的 轉(zhuǎn)化愈傷組織再分化而獲得經(jīng)再分化的植物體的步驟；及（e)栽培獲得的經(jīng)再分化的植物 體，從所述植物體收獲種子的步驟。
[0019] 在所述步驟（a)中，突變的所述L0C_0s08gl2430基因是指因通常突變而L0C_ 0s08gl2430基因功能失活的基因。通常，功能被失活