CN112795588B

CN112795588B - OsSGD1蛋白在调控水稻籽粒大小中的应用

Info

Publication number: CN112795588B
Application number: CN201911029512.XA
Authority: CN
Inventors: 张执金; 赵辉; 王嘉翼; 李梓萱; 王亚云; 王娟; 权瑞党; 张海文; 黄荣峰
Original assignee: Biotechnology Research Institute of CAAS
Current assignee: Biotechnology Research Institute of CAAS
Priority date: 2019-10-28
Filing date: 2019-10-28
Publication date: 2022-06-14
Anticipated expiration: 2039-10-28
Also published as: CN112795588A

Abstract

本发明公开了OsSGD1蛋白在调控水稻籽粒大小中的应用。本发明通过实验发现，在水稻中过表达OsSGD1基因可增加水稻籽粒的长度和宽度，提高水稻籽粒大小和千粒重，从而增加水稻产量。OsSGD1蛋白质可通过调控籽粒细胞周期蛋白的表达，促进籽粒细胞增殖与发育，进而实现增加植物籽粒大小、提高植物产量。OsSGD1蛋白质在培育大粒高产植物品种中具有重大的应用价值。

Description

OsSGD1蛋白在调控水稻籽粒大小中的应用

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及OsSGD1蛋白在调控水稻籽粒大小中的应用。

背景技术

随着世界人口的快速增长，粮食供应正成为一个越来越严重的全球性问题。国内近年来，随着工业用地和住宅用地的快速增长，农业用地面积急剧减少。另外，随着人们生活的改善，非粮食生产农业用地在总农业用地中的占比也日益增多，这进一步影响了国内粮食的自给自足，加剧了国内粮食安全问题。水稻是世界上最重要的作物之一，也是我国主要的粮食之一。其稻米产量占我国商品粮总量的50％左右，所以水稻产量的高低与我国粮食产量有关键性影响。有效提高水稻产量对提高我国粮食总产量，保障国家粮食安全有重要意义。

籽粒是影响水稻产量的重要农艺性状。水稻籽粒大小与稻谷产量密切相关，是影响水稻产量的关键因素之一，也是提高水稻产量的有效途径。除了水稻籽粒大小与水稻产量密切相关外，水稻籽粒的性状还是稻米的外观品种指标之一，与稻米的商业价值密切相关。因此水稻籽粒发育调控基因的挖掘不仅有重要科学意义，也有重大的商业价值。

发明内容

本发明的目的是提高植物籽粒大小和产量。

为了实现上述目的，本发明首先提供了OsSGD1蛋白质的新用途。

本发明提供了OsSGD1蛋白质在如下M1)-M5)中任一种中的应用：

M1)调控植物产量；

M2)调控植物籽粒生长发育和/或籽粒大小；

M3)调控植物细胞周期相关基因的表达水平；

M4)培育籽粒变大和/或产量提高的转基因植物中的应用；

M5)植物育种；

所述OsSGD1蛋白质来源于稻属亚洲栽培稻种02428品种(Oryza sativaL.02428)，是如下a)或b)或c)或d)所示的蛋白质：

a)氨基酸序列是序列2所示的蛋白质；

b)在序列2所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质；

c)将序列2所示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/或添加得到的具有相同功能的蛋白质；

d)与序列2所示的氨基酸序列具有75％或75％以上的同源性且具有相同功能的蛋白质。

为了使a)中的蛋白质便于纯化，可在序列表中序列2所示的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。

表1、标签的序列

标签	残基	序列
			Poly-Arg	5-6(通常为5个)	RRRRR
Poly-His	2-10(通常为6个)	HHHHHH
			FLAG	8	DYKDDDDK
Strep-tag II	8	WSHPQFEK
			c-myc	10	EQKLISEEDL

上述c)中的蛋白质，所述一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加为不超过10个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加。

上述c)中的蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。

上述c)中的蛋白质的编码基因可通过将序列1所示的DNA序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子，和/或进行一个或几个碱基对的错义突变，和/或在其5′端和/或3′端连上表1所示的标签的编码序列得到。

上述d)中的同源性包括与本发明的序列2所示的氨基酸序列具有75％或更高，或80％或更高，或85％或更高，或90％或更高，或95％或更高同源性的氨基酸序列。

为了实现上述目的，本发明又提供了与OsSGD1蛋白质相关的生物材料的新用途。

本发明提供了与OsSGD1蛋白质相关的生物材料在如下M1)-M5)中任一种中的应用：

M1)调控植物产量；

M2)调控植物籽粒生长发育和/或籽粒大小；

M3)调控植物细胞周期相关基因的表达水平；

M4)培育籽粒变大和/或产量提高的转基因植物中的应用；

M5)植物育种；

与OsSGD1蛋白质相关的生物材料为下述A1)至A8)中的任一种：

A1)编码OsSGD1蛋白质的核酸分子；

A2)含有A1)所述核酸分子的表达盒；

A3)含有A1)所述核酸分子的重组载体；

A4)含有A2)所述表达盒的重组载体；

A5)含有A1)所述核酸分子的重组微生物；

A6)含有A2)所述表达盒的重组微生物；

A7)含有A3)所述重组载体的重组微生物；

A8)含有A4)所述重组载体的重组微生物。

上述A1)所述的核酸分子为如下1)或2)或3)所示的基因：

1)其编码序列是序列1所示的cDNA分子；

2)与1)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码所述OsSGD1蛋白质的cDNA分子或基因组DNA分子；

3)在严格条件下与1)或2)限定的核苷酸序列杂交，且编码所述OsSGD1蛋白质的cDNA分子或基因组DNA分子。

其中，所述核酸分子可以是DNA，如cDNA、基因组DNA或重组DNA；所述核酸分子也可以是RNA，如mRNA或hnRNA等。

本领域普通技术人员可以很容易地采用已知的方法，例如定向进化和点突变的方法，对本发明的编码OsSGD1蛋白质的核苷酸序列进行突变。那些经过人工修饰的，具有编码OsSGD1蛋白质的核苷酸序列75％或者更高同一性的核苷酸，只要编码OsSGD1蛋白质且具有相同功能，均是衍生于本发明的核苷酸序列并且等同于本发明的序列。

这里使用的术语“同一性”指与天然核酸序列的序列相似性。“同一性”包括与本发明的编码序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质的核苷酸序列具有75％或更高，或85％或更高，或90％或更高，或95％或更高同一性的核苷酸序列。同一性可以用肉眼或计算机软件进行评价。使用计算机软件，两个或多个序列之间的同一性可以用百分比(％)表示，其可以用来评价相关序列之间的同一性。

上述75％或75％以上同一性，可为80％、85％、90％或95％以上的同一性。

上述严格条件是在2×SSC，0.1％SDS的溶液中，在68℃下杂交并洗膜2次，每次5min，又于0.5×SSC，0.1％SDS的溶液中，在68℃下杂交并洗膜2次，每次15min；或，0.1×SSPE(或0.1×SSC)、0.1％SDS的溶液中，65℃条件下杂交并洗膜。

上述A2)所述的含有编码OsSGD1蛋白质的核酸分子的表达盒(OsSGD1基因表达盒)是指能够在宿主细胞中表达OsSGD1蛋白质的DNA，该DNA不但可包括启动OsSGD1转录的启动子，还可包括终止OsSGD1转录的终止子。进一步，所述表达盒还可包括增强子序列。可用于本发明的启动子包括但不限于：组成型启动子；组织、器官和发育特异的启动子及诱导型启动子。

可用现有的表达载体构建含有所述OsSGD1基因表达盒的重组载体。所述植物表达载体包括双元农杆菌载体和可用于植物微弹轰击的载体等。如pAHC25、pBin438、pCAMBIA1302、pCAMBIA2301、pCAMBIA1301、pCAMBIA1300、pBI121、pCAMBIA1391-Xa或pCAMBIA1391-Xb(CAMBIA公司)等。所述植物表达载体还可包含外源基因的3′端非翻译区域，即包含聚腺苷酸信号和任何其它参与mRNA加工或基因表达的DNA片段。所述聚腺苷酸信号可引导聚腺苷酸加入到mRNA前体的3′端，如农杆菌冠瘿瘤诱导(Ti)质粒基因(如胭脂碱合成酶基因Nos)、植物基因(如大豆贮存蛋白基因)3′端转录的非翻译区均具有类似功能。使用本发明的基因构建植物表达载体时，还可使用增强子，包括翻译增强子或转录增强子，这些增强子区域可以是ATG起始密码子或邻接区域起始密码子等，但必需与编码序列的阅读框相同，以保证整个序列的正确翻译。所述翻译控制信号和起始密码子的来源是广泛的，可以是天然的，也可以是合成的。翻译起始区域可以来自转录起始区域或结构基因。为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选，可对所用植物表达载体进行加工，如加入可在植物中表达的编码可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因(GUS基因、萤光素酶基因等)、抗生素的标记基因(如赋予对卡那霉素和相关抗生素抗性的nptII基因，赋予对除草剂膦丝菌素抗性的bar基因，赋予对抗生素潮霉素抗性的hph基因，和赋予对氨甲喋呤抗性的dhfr基因，赋予对草甘磷抗性的EPSPS基因)或是抗化学试剂标记基因等(如抗除莠剂基因)、提供代谢甘露糖能力的甘露糖-6-磷酸异构酶基因。从转基因植物的安全性考虑，可不加任何选择性标记基因，直接以逆境筛选转化植株。

上述载体可为质粒、黏粒、噬菌体或病毒载体。在本发明的一个具体实施例中，所述载体为pCAMBIA1307。所述重组载体为pCAMBIA1307-OsSGD1。所述pCAMBIA1307-OsSGD1为在pCAMBIA1307载体的Xba I与Xho I酶切位点之间***了序列表的序列1第1-2424位核苷酸所示的双链DNA分子。

上述微生物可为酵母、细菌、藻或真菌，如农杆菌。在本发明的一个具体实施例中，所述农杆菌LBA4404，所述重组菌为含有所述pCAMBIA1307-OsSGD1的农杆菌LBA4404。

上述应用中，所述调控植物产量为调控植物籽粒千粒重，具体为提高植物籽粒千粒重。

所述调控植物籽粒大小为调控植物籽粒长度和/或籽粒宽度，具体为提高植物籽粒长度和/或籽粒宽度。

所述细胞周期相关基因具体为CYCB2:1基因(GenBank：X82036.1)和/或CYCD4:1基因(GenBank：XM_015755212)和/或RFA1:1基因(GenBank：XM_026022492.1)。

所述植物育种目的为培育大籽粒高产植物品种。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种培育籽粒变大和/或产量提高的转基因植物的方法。

本发明提供的培育籽粒变大和/或产量提高的转基因植物的方法包括提高目的植物中OsSGD1蛋白质的表达量和/或活性，得到转基因植物的步骤；所述转基因植物的籽粒大小和/或产量高于所述目的植物。

上述方法中，所述转基因植物的籽粒大小和/或产量高于所述目的植物体现在如下N1)-N3)中任一种：

N1)转基因植物籽粒的宽度大于所述目的植物；

N2)转基因植物籽粒的长度大于所述目的植物；

N3)转基因植物籽粒的千粒重大于所述目的植物。

进一步的，所述提高目的植物中OsSGD1蛋白质的表达量和/或活性的方法为在目的植物中过表达OsSGD1蛋白质。

更进一步的，所述过表达的方法为将OsSGD1蛋白质的编码基因导入目的植物；所述OsSGD1蛋白质的编码基因的核苷酸序列是序列1所示的DNA分子。

所述“将OsSGD1蛋白质的编码基因导入目的植物”是通过将含有OsSGD1蛋白质编码基因的重组表达载体导入目的植物实现的。所述重组表达载体为将所述OsSGD1蛋白质编码基因***植物表达载体得到的可以表达所述OsSGD1蛋白质的质粒。

在本发明的一个具体实施例中，所述重组表达载体具体可为：在pCAMBIA1307载体的多克隆位点(例如Xba I与BamH I酶切位点之间)***序列表的序列1第1-2424位核苷酸所示双链DNA分子得到的重组质粒pCAMBIA1307-OsSGD1。

上述方法中，所述转基因植物理解为不仅包含将所述OsSGD1基因转化目的植物得到的第一代转基因植物，也包括其子代。对于转基因植物，可以在该物种中繁殖该基因，也可用常规育种技术将该基因转移进入相同物种的其它品种，特别包括商业品种中。所述转基因植物包括种子、愈伤组织、完整植株和细胞。

上述任一所述的应用或方法中，所述植物为单子叶植物或双子叶植物。所述单子叶植物可为禾本科植物。所述禾本科植物可为水稻属植物。所述水稻属植物可为水稻，例如水稻02428。

本发明通过实验发现，在水稻中过表达OsSGD1基因可增加水稻籽粒的长度和宽度，提高水稻籽粒大小和千粒重，从而增加水稻产量。OsSGD1蛋白质可通过调控细胞周期蛋白的表达，促进籽粒细胞增殖与发育，进而实现增加植物籽粒大小、提高植物产量。OsSGD1蛋白质在培育大粒高产植物品种中具有重大的应用价值。

附图说明

图1为重组质粒pCAMBIA1307-OsSGD1的元件示意图。

图2为转基因株系中OsSGD1基因的相对表达水平。

图3为转基因株系的幼穗中细胞周期相关基因的相对表达水平。

图4为籽粒照片和籽粒大小统计结果。图4A是不同材料水稻籽粒宽度的照片。图4B是不同材料水稻籽粒宽度的统计分析。图4C是不同材料水稻籽粒长度的照片。图4D是不同材料水稻籽粒长度的统计分析。图4E是不同材料水稻籽粒千粒重的统计分析。

具体实施方式

以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到的。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，结果取平均值。

下述实施例中的pCAMBIA1307载体全称为pCAMBIA1307-myc植物过表达载体，是上海吉然生物科技有限公司的产品，产品目录号为JR13080311。

下述实施例中的农杆菌LBA4404是行知生物科技有限公司的产品，产品目录号为AABV02-03。

下述实施例中的水稻02428记载于文献“章善庆,陈宏法.水稻早、中籼品种与粳稻02428杂交F1主要性状的表现.浙江农业科学,1994,(4):177-180”中，公众可从申请人处获得，该生物材料只为重复本发明的相关实验所用，不可作为其它用途使用。

将序列表的序列2所示的蛋白质命名为OsSGD1蛋白。水稻cDNA中，OsSGD1蛋白的编码区如序列表的序列1所示，将其命名为OsSGD1基因。

实施例1、转OsSGD1基因水稻的获得

一、重组质粒的构建

1、提取水稻02428的总RNA，然后反转录得到cDNA。

2、以步骤1得到的cDNA为模板，采用F1和R1组成的引物对进行PCR扩增，回收PCR扩增产物。

F1：5'-CGGTATCTAGAACTAGTGGAATGTCGACGGCCGCCAAGGAGG-3'；

R1：5'-GGGCCCCCCCTCGAGGTCCACTGAGGAGCGCTCCAAACTGC-3'。

3、用限制性内切酶Xba I与Xho I双酶切步骤2得到的PCR扩增产物，回收酶切产物。

4、用限制性内切酶Xba I与Xho I双酶切pCAMBIA1307载体，回收载体骨架。

5、将步骤3得到的酶切产物和步骤4得到的载体骨架连接，得到重组质粒pCAMBIA1307-OsSGD1。根据测序结果，对重组质粒pCAMBIA1307-OsSGD1进行结构描述如下：在pCAMBIA1307载体的Xba I与Xho I酶切位点之间***了序列表的序列1第1-2424位核苷酸所示的双链DNA分子。重组质粒pCAMBIA1307-OsSGD1的元件示意图见图1。

二、转OsSGD1基因水稻的获得

1、将步骤一构建的重组质粒pCAMBIA1307-OsSGD1导入农杆菌LBA4404，得到重组农杆菌。

2、完成步骤1后，将重组农杆菌悬浮于液体ASAA培养基中，得到OD_600nm值＝0.3的菌液。

液体ASAA培养基为含2mg/L 2，4-D和100μM/L AS的液体NB培养基。

3、完成步骤2后，取水稻02428的种子，用75％乙醇灭菌，然后置于固体NB培养基平板上，28℃暗培养2周，然后将愈伤组织转移到新的固体NB培养基平板上28℃暗培养2周，然后将愈伤组织转移到新的固体NB培养基平板上28℃暗培养2周。

4、完成步骤3后，将愈伤组织中自然分散、颜色淡黄的胚性愈伤颗粒置于继代培养基平板上，28℃暗培养3天。

继代培养基为含2mg/L 2，4-D的固体NB培养基。

5、完成步骤4后，取愈伤组织，置于步骤2得到的菌液中浸泡10-20分钟，其间轻轻摇动。

6、完成步骤5后，取愈伤组织，用滤纸吸干表面菌液，然后置于共培养培养基平板上，21℃-22℃暗培养3天。

共培养培养基为含2mg/L 2,4-D和100μM AS的固体NB培养基。

7、完成步骤6后，取愈伤组织，置于筛选培养基平板上28℃暗培养2周，然后将愈伤组织转移到新的筛选培养基平板上28℃暗培养2周，再将愈伤组织转移到新的筛选培养基平板上28℃暗培养2周。

筛选培养基为含2mg/L 2,4-D和50mg/L潮霉素的固体NB培养基。

8、完成步骤7后，取生长旺盛，呈乳白色或微黄色的新鲜愈伤组织，置于预分化培养基平板上，先28℃暗培养1周然后28℃光照培养2周，再转移到分化培养基平板上28℃光照培养，得到分化苗。

预分化培养基为含5mg/L ABA和0.5mg/L NAA的固体NB培养基。

分化培养基为含0.5mg/L NAA和3mg/L 6-BA的固体NB培养基。

9、完成步骤8后，将长势好的分化苗转移至装有固体MS培养基的三角瓶内，28℃光照培养1-2周后移栽至温室，持续培养至收获种子，即为T₁代种子。

10、将T₁代种子培育为植株，即为T₁代植株，T₁代植株自交，得到T₂代种子。

12、将T₂代种子培育为植株，即为T₂代植株，T₂代植株自交，得到T₃代种子。

13、将T₃代种子培育为植株，即为T₃代植株。

对于某一T₁代植株来说，如果满足如下两个条件，该T₁代植株即为单拷贝***的转基因植株：①该T₁代植株具有潮霉素抗性；②该T₁代植株自交得到的T₂代植株中，潮霉素抗性植株与非潮霉素抗性植株的数量比基本符合3:1。

对于某一T₂代植株来说，如果满足如下三个条件，该T₂代植株及其自交后代为一个纯合的转基因株系：①该T₂代植株具有潮霉素抗性；②其T₁代植株为单拷贝***的转基因植株；③其抽样检测的T₃代植株均具有潮霉素抗性。

三、PCR鉴定

随机从步骤二得到的纯合的转OsSGD1基因水稻株系中取2个株系：T₃代转OsSGD1基因水稻OE-5株系、T₃代转OsSGD1基因水稻OE-7株系进行PCR鉴定。将水稻02428作为转OsSGD1基因水稻株系的野生型对照。具体步骤如下：

1、提取植株幼穗(抽穗前1周)中的总RNA，反转录为cDNA。

2、完成步骤1后，将cDNA作为模板，通过定量PCR鉴定OsSGD1基因的表达水平。

PCR鉴定OsSGD1基因的引物如下：

F2：5'-ATGTCGACGGCCGCCAAGGAG-3'；

R2：5'-CCACTGAGGAGCGCTCCAAAC-3'。

3、完成步骤2后，将水稻02428植株幼穗中OsSGD1基因的表达水平作为1，计算转OsSGD1基因水稻株系的植株幼穗中OsSGD1基因的相对表达水平。结果见图2。从图中可以看出：转OsSGD1基因水稻OE5株系和转OsSGD1基因水稻OE7株系中的OsSGD1基因的相对表达水平明显高于野生型对照。

实施例2、转OsSGD1基因水稻中与细胞周期相关基因表达情况的检测

供试植株：T₃代转OsSGD1基因水稻OE-5株系、T₃代转OsSGD1基因水稻OE-7株系和水稻02428植株(WT)。

1、提取供试植株幼穗(抽穗前1周)的总RNA，反转录为cDNA。

2、完成步骤1后，将cDNA作为模板，通过定量PCR鉴定各个与水稻细胞周期相关基因的表达水平。

用于鉴定CYCB2:1细胞周期相关基因的引物如下：

上游引物：5'-CGGGCTTATACAAAAGGACA-3'；

下游引物：5'-ACTGCTGGCAACGAGTGAGA-3'；

用于鉴定CYCD4:1细胞周期相关基因的引物如下：

上游引物：5'-ATGACTGTGGAGCCTTTCG-3'；

下游引物：5'-ATCTGGAGTGTCAGTGCCTA-3'。

用于鉴定RFA1:1细胞周期相关基因的引物如下：

上游引物：5'-CAGAATGAGTACATGAATGAGA-3'；

下游引物：5'-TCACCGAAACACTGCATCTAG-3'。

3、将水稻02428幼穗中基因的表达水平作为1，计算转OsSGD1基因水稻株系的幼穗中该基因的相对表达水平。结果见图3。从图中可以看出：转OsSGD1基因水稻幼穗中的各个细胞周期相关基因的相对表达量均高于水稻02428植株幼穗中的表达量，说明过表达OsSGD1基因可以显著提高CYCB2:1等水稻细胞周期相关基因表达。

上述结果显示OsSGD1基因对水稻细胞周期相关基因的表达有重要的调控作用，过表达OsSGD1基因可以通过增强水稻细胞周期相关基因表达，进而促进水稻幼穗细胞生长与分化，以及水稻幼穗和种子发育。

实施例3、转OsSGD1基因水稻籽粒大小分析

按生产规范要求将如下供试材料：T₃代转OsSGD1基因水稻OE-5株系、T₃代转OsSGD1基因水稻OE-7株系和水稻02428植株(WT)种植于试验场田间，待植株结实且籽粒成熟后收获籽粒，并比较不同供试材料植株收获得到的籽粒宽度、长度以及千粒重大小。每个株系选取20个植株。

结果见图4。图4A是不同材料水稻籽粒宽度的照片；图4B是不同材料水稻籽粒宽度的统计分析；图4C是不同材料水稻籽粒长度的照片；图4D是不同材料水稻籽粒长度的统计分析；图4E是不同材料水稻籽粒千粒重的统计分析。结果表明：水稻02428籽粒宽度平均为4.2mm，转OsSGD1基因水稻OE-5株系籽粒宽度平均为4.7mm，转OsSGD1基因水稻OE-7株系籽粒宽度平均为4.8mm；水稻02428籽粒长度平均为7.3mm，转OsSGD1基因水稻OE-5株系籽粒长度平均为8.1mm，转OsSGD1基因水稻OE-7株系籽粒长度平均为8.3mm；水稻02428籽粒千粒重平均为24.7g，转OsSGD1基因水稻OE-5株系籽粒千粒重平均为26.1g，转OsSGD1基因水稻OE-7株系籽粒千粒重平均为26.5g。结果表明：转OsSGD1基因水稻籽粒宽度、长宽和千粒重均显著大于野生型对照，说明过表达OsSGD1基因对提高水稻籽粒大小和千粒重有重要作用。OsSGD1基因可以通过促进水稻细胞周期相关基因表达，促进水稻幼穗和种子发育，进而提高水稻种子的大小和千粒重，从而提高水稻的产量。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

序列表

<110>中国农业科学院生物技术研究所

<120>OsSGD1蛋白在调控水稻籽粒大小中的应用

<160>2

<170>PatentIn version 3.5

<210>1

<211>2427

<212>DNA

<213>人工序列(Artificial Sequence)

<400>1

atgtcgacgg ccgccaagga ggaggcggca gcgtcggctc cggcgccggc aatgggcggc 60

gaggaggcgg cggcgcgggc ggcgcagaag cggtacgagg ggctcctcac ggtgcgggcc 120

aaggcggtca agggcaaggg cgcctggtac tgggcgcacc tggagccggt gctcatcccc 180

gccgccgaca ccgggatgcc gcccaaggcc gtcaagctgc gctgcggcct ctgctccgcc 240

gtcttctccg cctccaaccc atcgcgcacg gcttcggagc acctcaagcg gggcacctgc 300

cccaacttct ccgcgccacc gccgggcgcc gccgcggcat ccggttcgtc cggttcgcag 360

catcagcagc agacgccaca ggcggcgctg caggcgttgc cgccgcccaa ctcgacggca 420

tcgtccccta tcccaatctc gtccattgcg ccctcgtcgc cgcgccaccc gcaccaccac 480

tcgcagcccc aacagccgca gtcgcatcac caccatcacc atcactccgg cagccggaag 540

cgccactcga tgcctccggc gtacacggcc gcggagcccg tgtcccacca ccaccatctc 600

gtcgtcgtcg acccgtcgac ggtttactcc cctccgctgc ccgccctgcc gccgccacca 660

ccgcaacaac cgcagtcggc gctcgtgctc tccggcggca aggaggatct cggcgcgttg 720

gccatgctgg aggacagcgt gaagcggctc aagtcgccca aggcgtcgcc gggggcgatg 780

ctgccgaagc cgcaggccga cgcggcgctc gccctgctcg ccgaatggtt tctcgagtcg 840

tcgggcggcg tgtcgctgtc ggccgtggcg aacccgaaac tccggtcctt cctccgccac 900

gtcggcctgc cggagctgca gcggacagac ctggcggggg ctcggctgga tgcgcggttc 960

gccgaggccc gcgccgacgc caccgcgcgc gtccgcgacg cgctcttttt ccagctcgcg 1020

gcggacgggt ggcgggagca ggtggtaact ctgtgtgtca acctcccaaa tggaacatcc 1080

gtgttccacc gcggcgtgcc ggtccccgcc ccggcgccct cggactacgc cgaggaggtg 1140

ttgctggacg cggtggcgtc cgtgtccgcg tctggctcct ccaacgacct gcaccattgc 1200

gcgggcatcg tggctgaccg cttcaagtca aaggcccttc gtgatctgga gaacaagcac 1260

cattggatgg tgaacctgtc ctgccaaatc catggcttca cccggctggt tcgggacttc 1320

gcgcgggagc tccctctgtt ccgctccgct gcggctaaat ccgccaagct ggccgcctac 1380

ttcaatgcca agccgacggt gcggtccctg ctgcacaagc accaaatcca ggagctcggg 1440

catgcgtcgc ttctccgtgt ggcgcatgtg ccattcaata gcagcggcag cgactaccgt 1500

gcggccttcg agatgctgga ggacgtgttg acctctgctc gcccgctcca gctcgccgtc 1560

ttggaagagt cctataagct ggtctgcatc gacgattcgg ccgccaggga gatggcggac 1620

atgttgcagg atgggtcatt ctggagtgag gttgaggccg tgcatctgct cgtgaagctg 1680

atcatggaca tggtgaaaga gatggagact gacaggcctc tggttggcca atgcctgcct 1740

ctctgggagg acctacgtgg caaggttagg gattggtgcg ataaattcaa cactgatgag 1800

ggcgctgccc tgaatgtggt ggagaaaagg ttcaggaaga actaccatcc agcctggtca 1860

gcggctttca tattggatcc tctctaccta atcaaggatg ccagtgggcg ctacctcccg 1920

cccttcaagt tcttgactcc tgatcaagag aaggatgtgg acatgctcat caccaggatg 1980

gtgtcgcggg aggaggcgca cattgcggtc atggagctca tgaaatggcg gacggaaggg 2040

ctggacccgt tgtatgcgca ggcggtgcag gtccggcagc ctgacccgtc caccgggaag 2100

atgaaggtcg caaacaagca gagcagccgc cttgtctggg agacgtgcct gagcgagctc 2160

aagtccctcg tggctgtacg gctcatcttc ctccatgcca ctgctagggg gttcaggtgc 2220

tcaccctcca tgctgcgttg gctctctgct cctggcagtt tagccggtgg cattgatcgt 2280

gcgcaccggc tagtgttcgt tgctgcaaat tccaagctag agaggaggga tttctcaagt 2340

gatgaagaca aggatgctga gttactcact gaaggggacg atgatgtgct aaacgagcct 2400

ggcagtttgg agcgctcctc agtgtaa 2427

<210>2

<211>808

<212>PRT

<213>人工序列(Artificial Sequence)

<400>2

Met Ser Thr Ala Ala Lys Glu Glu Ala Ala Ala Ser Ala Pro Ala Pro

1 5 10 15

Ala Met Gly Gly Glu Glu Ala Ala Ala Arg Ala Ala Gln Lys Arg Tyr

20 25 30

Glu Gly Leu Leu Thr Val Arg Ala Lys Ala Val Lys Gly Lys Gly Ala

35 40 45

Trp Tyr Trp Ala His Leu Glu Pro Val Leu Ile Pro Ala Ala Asp Thr

50 55 60

Gly Met Pro Pro Lys Ala Val Lys Leu Arg Cys Gly Leu Cys Ser Ala

65 70 75 80

Val Phe Ser Ala Ser Asn Pro Ser Arg Thr Ala Ser Glu His Leu Lys

85 90 95

Arg Gly Thr Cys Pro Asn Phe Ser Ala Pro Pro Pro Gly Ala Ala Ala

100 105 110

Ala Ser Gly Ser Ser Gly Ser Gln His Gln Gln Gln Thr Pro Gln Ala

115 120 125

Ala Leu Gln Ala Leu Pro Pro Pro Asn Ser Thr Ala Ser Ser Pro Ile

130 135 140

Pro Ile Ser Ser Ile Ala Pro Ser Ser Pro Arg His Pro His His His

145 150 155 160

Ser Gln Pro Gln Gln Pro Gln Ser His His His His His His His Ser

165 170 175

Gly Ser Arg Lys Arg His Ser Met Pro Pro Ala Tyr Thr Ala Ala Glu

180 185 190

Pro Val Ser His His His His Leu Val Val Val Asp Pro Ser Thr Val

195 200 205

Tyr Ser Pro Pro Leu Pro Ala Leu Pro Pro Pro Pro Pro Gln Gln Pro

210 215 220

Gln Ser Ala Leu Val Leu Ser Gly Gly Lys Glu Asp Leu Gly Ala Leu

225 230 235 240

Ala Met Leu Glu Asp Ser Val Lys Arg Leu Lys Ser Pro Lys Ala Ser

245 250 255

Pro Gly Ala Met Leu Pro Lys Pro Gln Ala Asp Ala Ala Leu Ala Leu

260 265 270

Leu Ala Glu Trp Phe Leu Glu Ser Ser Gly Gly Val Ser Leu Ser Ala

275 280 285

Val Ala Asn Pro Lys Leu Arg Ser Phe Leu Arg His Val Gly Leu Pro

290 295 300

Glu Leu Gln Arg Thr Asp Leu Ala Gly Ala Arg Leu Asp Ala Arg Phe

305 310 315 320

Ala Glu Ala Arg Ala Asp Ala Thr Ala Arg Val Arg Asp Ala Leu Phe

325 330 335

Phe Gln Leu Ala Ala Asp Gly Trp Arg Glu Gln Val Val Thr Leu Cys

340 345 350

Val Asn Leu Pro Asn Gly Thr Ser Val Phe His Arg Gly Val Pro Val

355 360 365

Pro Ala Pro Ala Pro Ser Asp Tyr Ala Glu Glu Val Leu Leu Asp Ala

370 375 380

Val Ala Ser Val Ser Ala Ser Gly Ser Ser Asn Asp Leu His His Cys

385 390 395 400

Ala Gly Ile Val Ala Asp Arg Phe Lys Ser Lys Ala Leu Arg Asp Leu

405 410 415

Glu Asn Lys His His Trp Met Val Asn Leu Ser Cys Gln Ile His Gly

420 425 430

Phe Thr Arg Leu Val Arg Asp Phe Ala Arg Glu Leu Pro Leu Phe Arg

435 440 445

Ser Ala Ala Ala Lys Ser Ala Lys Leu Ala Ala Tyr Phe Asn Ala Lys

450 455 460

Pro Thr Val Arg Ser Leu Leu His Lys His Gln Ile Gln Glu Leu Gly

465 470 475 480

His Ala Ser Leu Leu Arg Val Ala His Val Pro Phe Asn Ser Ser Gly

485 490 495

Ser Asp Tyr Arg Ala Ala Phe Glu Met Leu Glu Asp Val Leu Thr Ser

500 505 510

Ala Arg Pro Leu Gln Leu Ala Val Leu Glu Glu Ser Tyr Lys Leu Val

515 520 525

Cys Ile Asp Asp Ser Ala Ala Arg Glu Met Ala Asp Met Leu Gln Asp

530 535 540

Gly Ser Phe Trp Ser Glu Val Glu Ala Val His Leu Leu Val Lys Leu

545 550 555 560

Ile Met Asp Met Val Lys Glu Met Glu Thr Asp Arg Pro Leu Val Gly

565 570 575

Gln Cys Leu Pro Leu Trp Glu Asp Leu Arg Gly Lys Val Arg Asp Trp

580 585 590

Cys Asp Lys Phe Asn Thr Asp Glu Gly Ala Ala Leu Asn Val Val Glu

595 600 605

Lys Arg Phe Arg Lys Asn Tyr His Pro Ala Trp Ser Ala Ala Phe Ile

610 615 620

Leu Asp Pro Leu Tyr Leu Ile Lys Asp Ala Ser Gly Arg Tyr Leu Pro

625 630 635 640

Pro Phe Lys Phe Leu Thr Pro Asp Gln Glu Lys Asp Val Asp Met Leu

645 650 655

Ile Thr Arg Met Val Ser Arg Glu Glu Ala His Ile Ala Val Met Glu

660 665 670

Leu Met Lys Trp Arg Thr Glu Gly Leu Asp Pro Leu Tyr Ala Gln Ala

675 680 685

Val Gln Val Arg Gln Pro Asp Pro Ser Thr Gly Lys Met Lys Val Ala

690 695 700

Asn Lys Gln Ser Ser Arg Leu Val Trp Glu Thr Cys Leu Ser Glu Leu

705 710 715 720

Lys Ser Leu Val Ala Val Arg Leu Ile Phe Leu His Ala Thr Ala Arg

725 730 735

Gly Phe Arg Cys Ser Pro Ser Met Leu Arg Trp Leu Ser Ala Pro Gly

740 745 750

Ser Leu Ala Gly Gly Ile Asp Arg Ala His Arg Leu Val Phe Val Ala

755 760 765

Ala Asn Ser Lys Leu Glu Arg Arg Asp Phe Ser Ser Asp Glu Asp Lys

770 775 780

Asp Ala Glu Leu Leu Thr Glu Gly Asp Asp Asp Val Leu Asn Glu Pro

785 790 795 800

Gly Ser Leu Glu Arg Ser Ser Val

805

Claims

1.OsSGD1蛋白质在如下M1）-M5）中任一种中的应用：

M1）调控植物产量；

M2）调控植物籽粒生长发育和/或籽粒大小；

M3）调控植物细胞周期相关基因的表达水平；

M4）培育籽粒变大和/或产量提高的转基因植物中的应用；

M5）植物育种；

所述OsSGD1蛋白质为序列2所示的蛋白质；

所述细胞周期相关基因为CYCB2:1 基因和/或CYCD4:1基因和/或RFA1:1基因；

所述植物为水稻。

2.与OsSGD1蛋白质相关的生物材料在如下M1）-M5）中任一种中的应用：

M1）调控植物产量；

M2）调控植物籽粒生长发育和/或籽粒大小；

M3）调控植物细胞周期相关基因的表达水平；

M4）培育籽粒变大和/或产量提高的转基因植物中的应用；

M5）植物育种；

与OsSGD1蛋白质相关的生物材料为下述A1）至A8）中的任一种：

A1）编码OsSGD1蛋白质的核酸分子；

A2）含有A1）所述核酸分子的表达盒；

A3）含有A1）所述核酸分子的重组载体；

A4）含有A2）所述表达盒的重组载体；

A5）含有A1）所述核酸分子的重组微生物；

A6）含有A2）所述表达盒的重组微生物；

A7）含有A3）所述重组载体的重组微生物；

A8）含有A4）所述重组载体的重组微生物；

所述植物为水稻；

A1）所述核酸分子为序列1所示的cDNA分子。

3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于：所述调控植物产量为调控植物籽粒千粒重。

4.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于：所述调控植物籽粒大小为调控植物籽粒长度和/或籽粒宽度。

5.一种培育籽粒变大和/或产量提高的转基因植物的方法，包括提高目的植物中权利要求1中所述的OsSGD1蛋白质的表达量和/或活性，得到转基因植物的步骤；所述转基因植物的籽粒大小和/或产量高于所述目的植物；所述植物为水稻。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述转基因植物的籽粒大小和/或产量高于所述目的植物体现在如下N1）-N3）中任一种：

N1）转基因植物籽粒的宽度大于所述目的植物；

N2）转基因植物籽粒的长度大于所述目的植物；

N3）转基因植物籽粒的千粒重大于所述目的植物。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述提高目的植物中权利要求1中所述的OsSGD1蛋白质的表达量和/或活性的方法为在目的植物中过表达权利要求1中所述的OsSGD1蛋白质。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述过表达的方法为将权利要求1中所述的OsSGD1蛋白质的编码基因导入目的植物。

9.根据权利要求5-8任一所述的方法，其特征在于：所述OsSGD1蛋白质的编码基因的核苷酸序列是序列1所示的DNA分子。