玉米籽粒大小和粒重相关蛋白及其编码基因和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116003544A(43)申请公布日2023.04.25(21)申请号202111231365.1A01H5/10(2018.01)(22)申请日2021.10.22A01H6/20(2018.01)A01H6/46(2018.01)(71)申请人中国农业科学院作物科学研究所地址100081北京市海淀区中关村南大街12号(72)发明人李春辉关红辉王东梅李永祥张登峰刘旭洋何冠华石云素宋燕春王天宇黎裕(74)专利代理机构北京纪凯知识产权代理有限公司11245专利代理师关畅(51)Int.Cl.C07K14/415(2006.01)C12N15/29(2006.01)C12N15/84(2006.01)权利要求书2页说明书16页序列表8页附图4页(54)发明名称玉米籽粒大小和粒重相关蛋白及其编码基因和应用(57)摘要本发明公开了蛋白质及其相关生物材料，以及该蛋白质或调控所述蛋白质编码基因的表达物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在调控植物籽粒大小和/或粒重中的应用；所述蛋白质为氨基酸序列是SEQIDNo.1的蛋白质。基于CRISPR‑Cas9系统的敲除实验成功获得了该蛋白质编码基因的敲除转基因株系，收获转基因阳性植株自交获得的籽粒与野生型表型鉴定和比较的结果表明敲除目的基因可增加玉米自交系的籽粒大小和/或粒重；而在拟南芥中过表达蛋白编码基因导致拟南芥籽粒变小，重量变轻，从而证明基因Zm00001d025992在籽粒大小和粒重表型中具有重要的生物学功能。CN116003544ACN116003544A权利要求书1/2页1.蛋白质或调控所述蛋白质编码基因的表达物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质的应用，其特征在于：所述应用为下述任一种：D1)蛋白质或调控所述蛋白质编码基因的表达物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在调控植物籽粒大小和/或粒重中的应用；D2)蛋白质或调控所述蛋白质编码基因的表达物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在制备调控植物籽粒大小和/或粒重的产品中的应用；D3)蛋白质或调控所述蛋白质编码基因的表达物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在制备培育高产植物的产品中的应用；D4)蛋白质或调控所述蛋白质编码基因的表达物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在植物育种中的应用；所述蛋白质为如下A1)、A2)或A3)：A1)氨基酸序列是SEQIDNo.1的蛋白质；A2)SEQIDNo.1所示的氨基酸序列经过一个以上氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与A1)所示的蛋白质具有80％以上的同一性且与植物籽粒大小和/或粒重相关的蛋白质；A3)在A1)或A2)的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述调控所述蛋白质编码基因的表达物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质为生物材料，所述生物材料为下述B1)至B9)中的任一种：B1)编码权利要求1中所述蛋白质的核酸分子；B2)含有B1)所述核酸分子的表达盒；B3)含有B1)所述核酸分子的重组载体、或含有B2)所述表达盒的重组载体；B4)含有B1)所述核酸分子的重组微生物、或含有B2)所述表达盒的重组微生物、或含有B3)所述重组载体的重组微生物；B5)含有B1)所述核酸分子的转基因植物细胞系、或含有B2)所述表达盒的转基因植物细胞系；B6)含有B1)所述核酸分子的转基因植物组织、或含有B2)所述表达盒的转基因植物组织；B7)含有B1)所述核酸分子的转基因植物器官、或含有B2)所述表达盒的转基因植物器官；B8)抑制或降低权利要求1中所述蛋白质的编码基因的表达的核酸分子或抑制或降低权利要求1中所述蛋白质的活性的核酸分子；B9)含有B8)所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组微生物或转基因植物细胞系。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：B1)所述核酸分子为如下b1)至b3)任一项所示的DNA分子：b1)编码链的编码序列是SEQIDNo.2所示的DNA分子；b2)编码链的核苷酸序列是SEQIDNo.2所示的DNA分子；b3)与b1)或b2)限定的核苷酸序列具有80％或80％以上同一性，且编码权利要求1中所述蛋白质的DNA分子；2CN116003544A权利要求书2/2页B8)所述核酸分子为表达靶向权利要求1中所述蛋白编码基因的gRNA的DNA分子或为靶向权利要求1中所述蛋白编码基因的gRNA。4.根据权利要求2或3所述的应用，其特征在于：所述调控所述蛋白质编码基因的表达物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质为B8)或B9)的生物材料，所述调控植物籽粒大小和/或粒重为提高所述植物的籽粒大小和/或粒重。5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：所述植物为下述任一种：P1)单子叶植物；P2)禾本目植物