TaGW2基因及其用途
【專利摘要】本發(fā)明涉及TaGW2基因及其用途。本發(fā)明的TaGW2基因具有SEQ?ID?NO：1所示的核苷酸序列，或其具有控制植物籽粒大小功能的變體。本發(fā)明還涉及所述TaGW2基因或其變體用于控制植物籽粒大小的用途以及控制植物籽粒大小的方法。
【專利說明】TaGW2基因及其用途
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基因，特別是涉及TaGW2基因，及其控制植物、特別是單子葉植物籽粒大小的用途和方法
【背景技術(shù)】
[0002]小麥在國內(nèi)的種植面積僅次于水稻，是世界第二大糧食作物，提高小麥產(chǎn)量、品質(zhì)、以及對環(huán)境的適應(yīng)性具有重要的意義。目前，小麥育種主要采用的方法是常規(guī)育種法，該方法就是通過雜交、誘變等手段創(chuàng)造變異、通過多代自交選擇并穩(wěn)定變異，進而選育出優(yōu)良的植物新品種。
[0003]傳統(tǒng)的育種方法固然取得了一些成果，但是傳統(tǒng)品種中有些優(yōu)良性狀貧乏，靠傳統(tǒng)的育種方法一個最明顯的缺陷就是很難突破親源性太遠的物種間的性狀轉(zhuǎn)變。各國小麥育種家都在為提高小麥的產(chǎn)量而孜孜不倦的努力著，然而當(dāng)前小麥的產(chǎn)量正處于一個瓶頸期，依靠傳統(tǒng)育種手段難以突破性的進展。
[0004]隨著世界糧食安全問題的日趨嚴重，且傳統(tǒng)育種方法在提高糧食產(chǎn)量方面具有一定的局限性，而通過對作物產(chǎn)量形成要素的分子機制進行研究，并且應(yīng)用于作物的育種改良成為目前提高作物產(chǎn)量新的突破點。而挖掘?qū)Ξa(chǎn)量形成要素起關(guān)鍵作用的基因便是分子研究的重要內(nèi)容。
[0005]隨著分子生物學(xué)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，從分子水平上了解作物高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)等的分子機制，尋找新的基因，構(gòu)建新的作物分子育種策略已成為作物育種研究的重要內(nèi)容。在小麥品質(zhì)方面，近年來已經(jīng)完成了 11個高分子量谷蛋白亞基基因的克??；Linda HanleyBowdowin等定位并克隆了與小麥光合作用有關(guān)的psbA基因；另外科學(xué)家們也克隆出了與小麥春化作用有關(guān)的基因Ve rl7、Vrc49、Vrc79、Vrc54及Ver203F等。從這些文獻資料可以看出，這些基因在加強小麥品質(zhì)及增加產(chǎn)量方面有很大的重要性，說明控制這些性狀的基因用途是廣泛的。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明人經(jīng)過大量的實驗和不懈的努力，利用水稻基因GW2同源克隆獲得小麥TaGff2基因，通過構(gòu)建大粒/小粒F2: 3群體，進行基因功能驗證研究。關(guān)聯(lián)分析表明，含有“T”堿基插入的突變型TaGW2基因的純合體和雜合體植株籽粒明顯比對照組大，并通過其他小麥品種研究發(fā)現(xiàn)，同樣具有該基因的籽粒較大。由此初步驗證了 TaGW2基因是與控制籽粒大小的數(shù)量性狀相關(guān)的功能基因，完成了本發(fā)明。
[0007]具體的，本發(fā)明包括以下幾個方面:
[0008]本發(fā)明的一個方面涉及一種控制小麥籽粒大小功能的核苷酸序列，所述核苷酸序列含有SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列，即TaGW2基因，所述基因的序列如下:
[0009]ATGGGGAACAGAATAGGAGGGAGGAGGAAGGCCGGGGTGGAGGAGCGGTACACGAGGCCGCAGGGGCTGTACGAGCACAGGGATATCGACCAGAAGAAGCTACGCAAGTTGATCCTCGAGGCCAAGCTCGCGCCCTGCTACCCGGGGGCTGACGACGCCGCGGGGGGTGACCTGGAGGAGTGCCCCATCTGCTTCCTGTACTACCCAAGCCTTAACCGATCAAAATGTTGCTCGAAAGGGATATGTACAGAGTGCTTTCTTCAAATGAAACCAACTCATACTGCTCGACCTACACAATGC
【權(quán)利要求】
1.一種具有控制植物籽粒大小功能的核苷酸序列，其特征在于，所述核苷酸序列含有SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列或與其互補的核苷酸序列，或其具有控制植物籽粒大小功能的選自如下的變體: A、在相對嚴緊條件下與SEQID NO:1所示的核苷酸序列雜交的核苷酸序列， B、對SEQID NO:1所示的核苷酸序列進行一個或多個堿基的取代、缺失、添加修飾的核苷酸序列，和 C、與SEQID NO:1所不的核苷酸序列具有至少90%的序列同一'丨生的核苷酸序列。
2.一種載體，其特征在于，所述載體含有權(quán)利要求1所述的核苷酸序列，其特征在于，所述載體為pET32a-TaGW2-LK和pET32a_TaGW2_CS重組表達載體。
3.一種含有權(quán)利要求2所述載體的重組細胞，其特征在于，所述重組細胞為重組農(nóng)桿菌 Rosetta-gami B(DE3)。
4.一種單子葉植物愈傷組織，其特征在于，所述愈傷組織轉(zhuǎn)化有權(quán)利要求1的核苷酸序列和/或權(quán)利要求2的載體和/或感染后權(quán)利要求3的重組細胞。
5.一種雜交植物，其特征在于，所述雜交植物包含有權(quán)利要求1的核苷酸序列和/或權(quán)利要求2的載體和/或感染后權(quán)利要求3的重組細胞。
6.權(quán)利要求1的核苷酸序列和/或權(quán)利要求2的載體和/或感染后權(quán)利要求3的重組細胞用于控制植物籽粒大小的用途。
7.權(quán)利要求1的核苷酸序列和/或權(quán)利要求2的載體和/或感染后權(quán)利要求3的重組細胞用于制備轉(zhuǎn)基因植物 或用于植物育種的用途。
8.權(quán)利要求4的愈傷組織用于制備轉(zhuǎn)基因植物或用于植物育種的用途。
9.一種控制植物籽粒大小的方法，所述方法包括將權(quán)利要求1的核苷酸序列和/或權(quán)利要求2的載體轉(zhuǎn)化植物，或用權(quán)利要求3的重組細胞感染植物。
10.一種控制籽粒大小的雜交植物的方法，所述方法包括以下步驟: A、將權(quán)利要求1的核苷酸序列和/或權(quán)利要求2的載體轉(zhuǎn)化植物愈傷組織，或用權(quán)利要求3的重組細胞感染植物愈傷組織； B、利用所述愈傷組織再生雜交植物。
【文檔編號】C12N15/52GK103468720SQ201310167159
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月23日
【發(fā)明者】李學(xué)軍, 楊子博, 李立群, 王培 , 白志元, 李曉林, 吳青霞 申請人:西北農(nóng)林科技大學(xué)