專利名稱：一種水稻側根密度相關的編碼基因及其應用的制作方法
技術領域：
本發明屬于分子生物學和農業領域，具體而言，涉及一種水稻側根密度相關的編碼基因及其應用。
背景技術：
農作物的人工選擇一般經歷了馴化和改良2個過程，馴化過程一般是將野生種變得容易種植和收獲，而改良過程則更加注重作物的經濟性狀，如產量、品質、抗逆性、適應性等。發掘并克隆作物中與改良有關的基因具有重要的意義，將為我們改良農作物提供重要的基因資源。一直以來，干旱問題一直是影響農作物產量的主要因素之一。目前，應對作物特別是水稻的抗旱問題，絕大部分的研究是基于水稻的自然群體，通過過表達一些轉錄因子、蛋白激酶等基因，達到相應的抗旱的目的。

發明內容
本發明提供了一種水稻側根密度相關的編碼基因及其應用，該基因能夠提高水稻側根密度。為了實現本發明的目的，擬采用如下技術方案:9-順式-環氧類胡蘿卜素雙加氧酶(Need)的基因編號為0sl2g0435200 (其基因序列為SEQ ID N0.: C)，野生型的基因在1009位的堿基為G而不是A，因此將野生型的NCED基因命名為C型(互補 堿基為G)，本發明通過將1009的堿基G替換為A形成具有抗旱作用的等位基因，其基因序列為SEQ ID N0.:T，并將其命名為T型，該等位基因造成基因編碼酶的氨基酸從纈氨酸變為異亮氨酸。本發明一方面涉及一種編碼基因，其包含SEQ ID N0.:T的基因序列或其互補的基因序列。在本發明的另一方面，本發明還涉及上述由上述編碼基因所表達的蛋白。本發明另一方面還涉及含有上述編碼基因的載體或者水稻在育種中的應用。本發明還涉及含有上述編碼基因的載體在提高水稻側根密度中的應用，優選的，還包括在提高水稻抗旱能力中的作用。本發明的Nced基因的T型等位基因能夠顯著增加陸稻內源的ABA含量，并且使側根的數目增多，從而使陸稻更加抗旱，從而可以提高在干旱脅迫下陸稻的產量。


圖1:2種基因型陸稻的ABA含量；圖2:F7重組自交系2種基因型家系ABA含量；圖3:2種基因型陸稻的側根密度；圖4:2種基因型陸稻體視鏡下的根系照片；圖5:F7重組自交系2種基因型家系的側根密度；
圖6:F7重組自交系2種基因型體視鏡下的根系照片。
具體實施方式
:實施例1酶聯免疫(ELISA)法測量ABA:在溫室的控水環境中種植了 T型和C型基因型的陸稻(C型和T型均是自然群體中的基因)在陸稻分蘗后的營養生長期間(此時Nced基因是高表達的)，采集20個T型陸稻和17個C型陸稻的葉片(每個0.5g)，使用酶聯免疫法進行激素ABA含量的測定。所有的樣品在液氮中磨成粉末，用80%的甲醇(含lmmol/L的2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚)過夜萃取。將混合液6000rpm離心15分鐘，將上清使用氮氣吹干，然后溶入磷酸鹽緩沖液(pH=7.5，l%Tween-20, l%glutin)。測量如圖1所示，T型陸稻的ABA含量A顯著高于C型陸稻的 ABA 含量(t-test，P=0.033)。另外，使用C型水稻IR64與T型陸稻IRAT104構建了 F7世代的重組自交系分離群，此分離群包括11個T型家系與12個C型家系。分別測定了 2種家系的ABA含量，如圖2所示，T型家系的ABA含量要顯著高于C型家系的ABA含量(t_test，P=0.016)。通過以上2個實驗，能夠得出這樣的結論:NCED的T型的等位基因與野生型的C型相比，能夠顯著提高9-順式-環氧類胡蘿卜素雙加氧酶的活性，從而使激素ABA的含量增加。2.不同基因型的陸稻品系及重組自交系品系的側根的定量在溫室模擬陸稻生長環境的條件下，種植了 9種C型陸稻和8種T型陸稻品系。生長至分蘗后的營養生長時期時，將其從土中取出并將根清洗干凈(此過程要盡量避免傷害到根系系統)。測量了所有的主根長度，統計了主根上長于Icm的側根的數目，并計算了側根的密度(每個植株的側根總數目/每個植株的主根總長度)。每個品系我們各統計了 5個單株并計算了平均值。我們發現。T型陸稻單位長度主根上的側根平均數要顯著高于C型陸稻的數目(t-test，P=0.009，如圖3所示)。圖4顯示的是C型陸稻與T型陸稻的根系在體視鏡下的圖片。同時，我們使用同樣的方法對對IR64與IRAT104構建的F7代重組自交系不同基因型的家系進行了根系表型的測定，如圖5所示，T型家系單位主根上側根的平均數目要顯著高于C型家系的(t-test，P=0.035)。圖6展示的是2種基因型家系的根的表型。通過以上的根系表型測定試驗，可以這樣的結論:T型陸稻的側根密度要顯著高于C型陸稻的側根密度。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式
，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何不經過創造性勞動想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求書所限定的保護范圍為準。
權利要求
1.一種編碼基因，其包含SEQIDN0.:T的基因序列或其互補的基因序列。
2.含有權利要求權利要求1所述編碼基因的可表達載體。
3.權利要求1所述的編碼基因或權利要求2所述的可表達載體所表達的蛋白。
4.含有權利要求1所述的編碼基因的載體或者水稻種子在水稻育種中的應用，優選的，所述的水稻為陸稻。
5.含有利要求I所述的編碼基因的載體在提高水稻、玉米、小麥、高粱、大豆或粟的側根密度中的應用，優選的，還包括在提高水稻、玉米、小麥、高粱、大豆或粟抗旱能力中的作用 。
全文摘要
本發明公開了一種水稻側根密度相關的編碼基因及其應用，其為NCED基因的T型等位基因。本發明的NCED基因的T型等位基因能夠顯著增加陸稻內源的ABA含量，并且使側根的數目增多，從而使陸稻更加抗旱，從而可以提高在干旱脅迫下陸稻的產量。
文檔編號C12N15/63GK103233024SQ201310073138
公開日2013年8月7日 申請日期2013年3月7日 優先權日2013年3月7日
發明者呂俊, 胡鳳益, 王文, 張石來 申請人:中國科學院昆明動物研究所