一种同时提高植物产量和抗性的基因及其应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107868123A(43)申请公布日2018.04.03(21)申请号201711423192.7A01H5/00(2018.01)(22)申请日2017.12.25A01H6/46(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号中国农科院作物所重大工程楼申请人中国科学院遗传与发育生物学研究所(72)发明人童红宁储成才肖云华殷文超刘大普张国霞(74)专利代理机构北京纪凯知识产权代理有限公司11245代理人关畅何叶喧(51)Int.Cl.C07K14/415(2006.01)C12N15/29(2006.01)权利要求书1页说明书7页序列表6页附图3页(54)发明名称一种同时提高植物产量和抗性的基因及其应用(57)摘要本发明公开了一种同时提高植物产量和抗性的基因及其应用。本发明提供的蛋白质，命名为AGO2蛋白，是如下(a)或(b)：(a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(b)将序列2氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的由序列2衍生的蛋白质。编码所述AGO2蛋白的基因(AGO2基因)也属于本发明的保护范围。本发明通过对单个基因的转基因即可达到同时增产高抗的目的，并对病害与盐胁迫均具有抗性，效果显著，为高产高抗作物育种提供了新的遗传位点。CN107868123ACN107868123A权利要求书1/1页1.一种蛋白质，是如下(a)或(b)：(a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(b)将序列2的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的由序列2衍生的蛋白质。2.编码权利要求1所述蛋白质的基因。3.如权利要求2所述的基因，其特征在于：所述基因为如下(1)-(4)中任一所述的DNA分子：(1)编码区如序列表中序列1所示的DNA分子；(2)序列表中序列1所示的DNA分子；(3)在严格条件下与(1)或(2)限定的DNA序列杂交且编码权利要求1所述蛋白质的DNA分子；(4)与(1)或(2)或(3)限定的DNA序列具有90％以上同源性且编码权利要求1所述蛋白质的DNA分子。4.含有权利要求2或3所述基因的重组表达载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌。5.权利要求1所述蛋白质，或，权利要求2或3所述基因的应用，为如下(c1)和/或(c2)：(c1)调控植物产量；(c2)调控植物耐逆性。6.如权利要求5所述的应用，其特征在于：所述植物为双子叶植物或单子叶植物。7.一种培育转基因植物的方法，是将权利要求2或3所述基因导入目的植物中，得到转基因植物；所述转基因植物具有如下(d1)和/或(d2)所述表型：(d1)产量高于所述目的植物；(d2)耐逆性高于所述目的植物。8.一种培育转基因植物的方法，是提高目的植物中权利要求1所述蛋白的表达量和/或活性，得到转基因植物；所述转基因植物具有如下(d1)和/或(d2)所述表型：(d1)产量高于所述目的植物；(d2)耐逆性高于所述目的植物。9.权利要求1所述蛋白质，或，权利要求2或3所述基因，或，权利要求7或8所述方法，在植物育种中的应用。10.如权利要求9所述的应用，其特征在于：所述育种的目的为选育产量高和/或耐逆性高和/或白叶枯病抗性和/或黑条矮缩病抗性提高的植物。2CN107868123A说明书1/7页一种同时提高植物产量和抗性的基因及其应用技术领域[0001]本发明涉及一种同时提高植物产量和抗性的基因及其应用。背景技术[0002]在正常生长条件下，水稻的产量通常由粒重，有效分蘖数和每穗粒数直接决定。粒重或籽粒大小受到显著遗传控制，水稻作为单子叶模式植物，籽粒大小由多基因调控，目前已克隆了较多影响水稻籽粒大小的数量性状位点基因(QTL)。同时，水稻产量也受到环境的影响，恶劣的环境如盐碱、干旱、病害等会导致严重减产。在逆境条件下，植物能够在分子、细胞和整体水平上做出相应的调整，以最大程度上减少环境所造成的伤害并得以生存。许多基因受胁迫诱导表达，这些基因的产物不仅能够直接参与植物的胁迫应答，而且能够调节其它相关基因的表达或参与信号传导途径，从而使植物避免或减少伤害,增强对胁迫环境的抗性。植物对病害的调控机制更为复杂，与非生物逆境既有关联，又有极大的不同，不同病原菌的致病机理也并不相同，因此，抗病基因克隆显得更具有挑战性和重要意义。[0003]提高作物产量和抗性是育种家长期追求的目标。目前，大多数产量和抗性相对平衡的品种都是通过传统育种选育而来。利用产量高的一个亲本品种与另外一个抗性强的亲本品种通过杂交，在后代选育同时具有高产和高抗的植株，进一步进行必要的回交选育，最终将一个亲本中的抗