縮短禾本科植物的稈的基因及產(chǎn)生短稈禾本科植物的方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的是鑒定除sd1以外的短稈基因，并通過利用除sd1基因以外的短稈基因產(chǎn)生短稈禾本科植物。本發(fā)明提供利用基因d60來縮短禾本科植物的稈以產(chǎn)生短稈禾本科植物的方法，其中產(chǎn)生短稈禾本科植物的方法的特征在于抑制Os02g0280200的表達(dá)。本發(fā)明還提供其中抑制Os02g0280200的表達(dá)的短稈禾本科植物等。
【專利說明】縮短禾本科植物的巧的基因及產(chǎn)生短巧禾本科植物的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及縮短禾本科植物高度的基因、產(chǎn)生短桿禾本科植物的方法、和短桿禾 本科植物。
【背景技術(shù)】
[0002] 禾本科植物是農(nóng)業(yè)上非常重要的植物，包括稻、小麥、大麥、燕麥、黑麥、泰（proso millet)、粟（foxtailmillet)、日本粟（Japanesemillet)、玉米、龍爪稷（fingermillet)、 高梁等。具有長桿的禾本科植物由于強(qiáng)風(fēng)諸如臺(tái)風(fēng)趨于倒伏，并由此作物產(chǎn)量嚴(yán)重降低。
[0003] 在通過尋找短桿基因開發(fā)具有抗倒伏（loadingresistance)的品種中，具有短桿 禾本科植物的育種已進(jìn)行許多年。然而，當(dāng)植物高度縮短時(shí)，植物的穗（panicle)和巧粒常 常變得大小降低。該樣的短桿基因從生產(chǎn)力的觀點(diǎn)看不是期望的。因此，存在對(duì)不影響穗 和巧粒但僅適當(dāng)?shù)乜s短植物高度的的短桿基因的需求。
[0004] 在已發(fā)現(xiàn)的短桿基因中，僅sdl已被進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用。sdl基因產(chǎn)生稱為"半矮化"的 特征，其中穗長度正常，并且整個(gè)植株高度縮短。sdl基因是赤霉素（GA)生物合成的C20-氧 化酶基因的缺損形式。目前種植于世界許多地方的短桿稻的品種包括美國開發(fā)的化Irose 76、東南亞開發(fā)的IR36、日本開發(fā)的化kari-化inseiki等。該些短桿品種的遺傳分析顯示 所有品種具有與半矮化基因sdl的基因座相同的基因座。換言之，目前短桿禾本科植物的 栽培僅由一個(gè)特定基因所主導(dǎo)，并且該僅僅一個(gè)特定基因被廣泛使用。考慮到維持并擴(kuò)展 品種的遺傳多樣性的育種目的，在培育來開發(fā)具有抗倒伏的品種中使用除sdl基因之外的 短桿基因應(yīng)該被鼓勵(lì)，并且需要新的短桿基因。
[0005] 近期，半矮化基因d60剛剛發(fā)現(xiàn)(非專利文獻(xiàn)1和2)。d60基因是相比于不具有 d60基因的植物高度縮短植物高度約20cm的基因。
[0006] 半矮化基因d60與gal(其是配子致死基因并廣泛存在于稻中)共存對(duì)于雄配子和 雌配子都是致死的。因此，Koshih化arid60株系或具有d60的品種或株系諸如化kuriku 100 (基因型：d60d60GalGal)與另一品種或株系值60D60galgal)之間的Fi雜交種 (cross)值60d60Galgal)顯示75%的花粉和種子育性，并且F2后代顯示特定的遺傳模式， 其中它W六株可育長桿植株（4D60D60 : 2D60d60GalGal):兩株部分不育長桿植株 值60d60Galgal=F1型）：一株短桿植株（d60d60GalGal)的比例分離。因此，Gal對(duì)于 d60的遺傳是必需的。d60基因是有價(jià)值的短桿基因，其在無Gal的同時(shí)人工突變的情況下 無法在自然界中獲得。
[0007] 已發(fā)現(xiàn)半矮化基因d60位于稻植物的二號(hào)染色體上，并顯示為遺傳上和功能上獨(dú) 立于sdl的基因，sdl位于一號(hào)染色體上(專利文獻(xiàn)1)。也已經(jīng)開發(fā)了選擇具有d60基因和 Gal基因的禾本科植物的方法，其中所述方法包括使用DNA標(biāo)記物或基因標(biāo)記物確定d60基 因在二號(hào)染色體上的存在和/或Gal基因在五號(hào)染色體上的存在(該對(duì)于d60基因的遺傳 是必需的）（專利文獻(xiàn)1)。
[0008] 然而，d60基因從未被鑒定到并且d60的縮短功能從未被闡明。d60基因也從未投 入實(shí)際使用。
[0009] 引用列表 專利文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn) 1 ;JP-A2008-237138 非專利文獻(xiàn)
【權(quán)利要求】
1. 產(chǎn)生短桿禾本科植物的方法，其包括在禾本科植物中抑制0s02g0280200基因的表 達(dá)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中通過反義方法或誘變方法抑制0s02g0280200基因的表 達(dá)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中用含有0s02g0280200基因的全長cDNA的反義序列的 載體轉(zhuǎn)化所述禾本科植物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中用含有0s02g0280200基因的第二外顯子的反義序列的 載體轉(zhuǎn)化所述禾本科植物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中在0s02g0280200基因的核苷酸序列的479位引入胸腺 嘧啶向胞嘧啶的突變。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中用含有SEQ ID N0:2中顯示的核苷酸序列的載體轉(zhuǎn)化 所述禾本科植物。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中用含有編碼包含SEQ ID N0:4中顯示的氨基酸序列的 蛋白的核苷酸序列的載體轉(zhuǎn)化所述禾本科植物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中用含有SEQ ID N0:6中顯示的核苷酸序列的載體轉(zhuǎn)化 所述禾本科植物。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中用含有編碼包含SEQ ID N0:8中顯示的氨基酸序列的 蛋白的核苷酸序列的載體轉(zhuǎn)化所述禾本科植物。
10. 短桿禾本科植物，其中0s02g0280200基因的表達(dá)被抑制。
11. 短桿基因，其包含SEQ ID NO:2中顯示的核苷酸序列。
12. 短桿基因，其編碼包含SEQ ID N0:4中顯不的氣基酸序列的蛋白。 13. DNA，其由0s02g0280200基因的全長cDNA的反義序列組成。 14. DNA，其由0s02g0280200基因的第二外顯子的反義序列組成。 15. DNA，其由編碼包含SEQ ID NO:3中顯示的氨基酸序列的蛋白的核苷酸序列的反義 序列組成。 16. DNA，其由編碼包含SEQ ID NO:7中顯示的氨基酸序列的蛋白的核苷酸序列的反義 序列組成。
【文檔編號(hào)】C12N15/09GK104395469SQ201380028681
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2013年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月29日
【發(fā)明者】富田因則 申請(qǐng)人:國立大學(xué)法人鳥取大學(xué), 國立大學(xué)法人靜岡大學(xué)