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CN109112137B - 一种控制水稻谷粒大小和粒重的基因sng1及其应用 - Google Patents

一种控制水稻谷粒大小和粒重的基因sng1及其应用 Download PDF

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CN109112137B CN201711155158.6A CN201711155158A CN109112137B CN 109112137 B CN109112137 B CN 109112137B CN 201711155158 A CN201711155158 A CN 201711155158A CN 109112137 B CN109112137 B CN 109112137B
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Abstract

本发明属于植物基因工程技术领域。具体涉及一种控制水稻谷粒大小和粒重的基因SNG1及其应用。本发明公开了一种控制水稻粒长、粒宽和粒重的相关基因SNG1，SNG1基因通过影响细胞伸长来控制谷壳的大小，并调节灌浆速率，进而影响水稻的产量。本发明利用转基因方法获得了SNG1超量表达的水稻植株，试验表明，转基因的水稻植株在粒长、粒宽和粒重相关性状上与对照相比显著提高。本发明克隆的基因为水稻的产量和品质育种提供了新的基因资源和基因的新用途。

Description

一种控制水稻谷粒大小和粒重的基因SNG1及其应用
技术领域
本发明涉及植物基因工程技术领域。具体涉及到一种控制水稻谷粒性状特别是控制水稻谷粒粒长、粒宽和 粒重性状的基因SNG1及其应用。所述的SNG1基因位于水稻第一染色体长臂末端，该基因控制水稻谷粒 粒长、粒宽和粒重相关性状。
背景技术
水稻谷粒的大小由粒长、粒宽、粒厚三个子性状控制，它直接决定粒重，而粒重是单株产量的三大构 成因子(单株有效穗数、每穗实粒数和千粒重)之一，因此，谷粒大小是影响产量的重要因素；水稻谷粒 大小也是一项重要的外观品质性状，以籼稻为例，大部分中国消费者比较喜欢粒形瘦长的，在国家标准中 (优质稻谷GB/T17891-1999)，要求优质米长宽比超过2.8。
水稻谷粒大小是受多个数量性状位点控制的复杂性状。近年来，随着遗传作图、基因组测序和功能基 因组研究的发展，大量控制水稻谷粒大小的数量性状位点(Quantitative Trait Loci，QTLs)被定位，其中 有多个被克隆：GS3(Fan et al.,2006)、GW2(Song et al.,2007)、GW5/qSW5(Shomura et al.,2008；Weng et al.,2008)、GS5(Liet al.,2011)、GW8(Wang et al.,2012)、qGL3/qGL3.1(Qi et al.,2012；Zhang et al.,2012)、 TGW6(Ishimaru et al.,2013)、GS2/GL2(Che et al.,2015；Duan et al.,2015；Huet al.,2015)、GL7/GW7(Wang et al.,2015a；Wang et al.,2015b)、GW6a(Song et al.,2015)和OsSPL13(Si et al.,2016)。这些基因调控水 稻种子大小分子机制多种多样，如G蛋白信号传导、蛋白酶体降解途径、植物激素和转录调控等(Li and Li, 2016；Zuo andLi,2014)。我们还需要继续克隆更多的粒形基因，并研究粒形基因的相互关系，构建粒形的分子调控网络，这样才能更好的理解水稻籽粒发育的生物学基础，并指导水稻产量和外观品质的遗传改良。
本发明的申请人分离鉴定了一个水稻小粒突变体sng1(short and narrow grain1)，利用图位克隆的方 法克隆了一个新的正调控种子大小的基因SNG1，同时利用遗传转化方法验证了该基因的功能，丰富了粒 形的分子调控网络，也为水稻粒形的遗传改良提供了新的基因资源。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，利用一个小粒突变体sng1分离克隆得到一个位于第一染色体 上控制粒长、粒宽和粒重的相关基因，申请人将这个基因命名为SNG1基因。
本发明分离鉴定了一个组织培养产生的小粒突变体sng1，其背景是是粳稻品种Hwayoung(简称HW， 下同，常规来源品种，已在韩国大面积种植)。与野生型水稻相比，突变体种子粒长、粒宽和千粒重显著 降低(见图1)，利用HW基因和sng1基因构建的F2代分离群体的粒长、粒宽和千粒重均呈现双峰分布， 且大粒材料与小粒材料的分离比符合经典遗传学3:1的分离比例(见图1)，表明突变体种子变小是由单位 点引起的。
申请人利用图位克隆的方法克隆变异位点，将sng1和种子较大的籼稻品种珍汕97B(简称ZS97，中 国大面积应用)杂交构建F2代分离群体，进行初定位。并通过回交的方法构建了以珍汕97B(ZS97B) 为背景的近等基因系，本发明克隆基因的来源材料是水稻突变体种子sng1,Oryza sativa L.sng1，于2017年 11月17日送交中国.武汉.武汉大学的中国典型培养物保藏中心保藏，保藏编号为CCTCC NO：P201723(构 建近等基因系的技术路线见图2)，利用近等基因系分离群体验证SNG1的效应，表明群体的粒长、粒宽和 千粒重均呈双峰分布(图3)。利用SNG1近等基因系的遗传大群体和图位克隆的方法，将SNG1精细定位 到5.5kb的染色体区段内(图4)。目标区段内包含两个不完整的候选基因，测序并进行序列比对发现，与 HW野生型相比，sng1突变体整个区段内只有一个单核苷酸突变(即T-A的突变)，该变异位于候选基因 (登陆号LOC_Os01g71310)的最后一个外显子上，且该变异使编码精氨酸的密码子(AGA)变成终止密 码子(TGA)，预测sng1的候选基因编码一个缺少C端103个氨基酸的截短的蛋白(图4)。生物信息学分 析表明LOC_Os01g71310包含9个外显子，共编码500个氨基酸，该基因编码一个己糖激酶(OsHXK3)。 通过农杆菌介导的遗传转化，在Hwayoung中超量表达(OE)SNG1，转基因T0代阳性单株表现出更大的 种子(图5)，其T1代家系共分离检测发现粒长、粒宽和千粒重与基因型共分离(图6)，且T2代转基因 纯合家系的植株形态和抽穗期等性状与野生型差异不大(图7)，表明SNG1的超表达具有一定的应用前景。
本发明的优点在于：
(1)本发明在水稻中克隆了正调控水稻谷粒长、粒宽和粒重性状的基因SNG1，为水稻的高产优质育 种提供了新的基因资源；
(2)本发明中克隆的基因具有很强的进化上的保守性，本发明也可以为其他作物的遗传改良提供借鉴。
附图说明
序列表SEQ ID NO:1是本发明分离克隆的来源于野生型水稻品种Hwayoung(HW)的SNG1等位基因的核 苷酸序列。
序列表SEQ ID NO:2是野生型Hwayoung(HW)的SNG1等位基因编码的蛋白质序列。
序列表SEQ ID NO:3是本发明分离克隆的来源突变体的sng1等位基因的核苷酸序列。
序列表SEQ ID NO:4是本发明的突变体的sng1等位基因编码的蛋白质序列。
图1：sng1/HW F2分离群体粒长、粒宽和千粒重的分布。附图标记说明：图1中的A图是粒长的频数分布 图；图1中的B图是粒宽的频数分布图；图1中的C图是千粒重的频数分布图。
图2.：是本发明的近等基因系构建流程图(回交时，以珍汕97作为母本)。
图3：BC3F2随机群体中谷粒粒长、粒宽和千粒重的频率分布。附图标记说明：图3中的A图是粒长的频 数分布图；图3中的B图是粒宽的频数分布图；图3中的C图是千粒重的频数分布图。其中，黑色、条纹 和白色的棒分别表示SNG1位点突变体sng1纯合基因型(A)、杂合基因型(H)和珍汕97纯合基因型(B)， SNG1的三种基因型是通过分子标记检测得到的。
图4：本发明SNG1基因的图位克隆。附图标记说明：图4中的A图是初步定位的结果，SNG1基因被定 位到480kb的区段内；图4中的B图是精细定位的结果，SNG1基因被定位到5.5kb的区段内；图4中的 C图是展示关键重组单株目的区段基因型和后代测验的结果。图4中标记间的数字代表各标记与SNG1基 因位点间发生的重组次数。
图5：本发明的SNG1基因超量表达T0代转基因单株的粒形和粒重的表现和表型统计分析。附图标记说明： 图5中的A图为转基因植株粒形，在该图的左边是转基因阴性材料(OE(-))，右边是转基因阳性材料(OE (+))；图5中的B图、C图和D图分别表示转基因阴性与转基因阳性植株的粒长、粒宽和千粒重统计结 果，统计方法为双尾T测验，P值在上方显示，转基因阴性植株共12株(n＝12)，转基因阳性植株共20 株(n＝20)。
图6：本发明的SNG1基因超量表达T1代转基因家系表型与基因型共分离分析的结果。附图标记说明：图 6中的A图是粒长与基因型共分离的结果；图6中的B图是粒宽与基因型共分离的结果；图6中的C图 是千粒重与基因型共分离的结果。白色空心柱子和蓝色实心柱子分别表示转基因阴性与转基因阳性植株， 基因型是通过用PCR的方法检测报告基因GUS得到的。
图7：本发明的SNG1基因超量表达T2代转基因家系灌浆期植株表型和SNG1基因表达量的检测结果。附 图标记说明：图7中的A图是野生型(HW)和两个SNG1基因超量表达T2代转基因纯合家系(OE-4和 OE-35)的灌浆期植株表型；图7中的B图是用Real-time PCR方法检测的抽穗期剑叶中SNG1基因的相 对表达量。
图8：本发明用到的超量表达载体PU1301的图谱。
具体实施方式
本实施例鉴定到一个种子变小的水稻突变体，来自韩国T-DNA插入突变体库(Jeonet al.,2000)，编 号为PFG_1C-12303，转化受体是粳稻品种Hwayoung(简称HW)。与野生型HW相比，突变体种子粒长 和粒宽明显变小，千粒重显著降低(图1)，而株形、株高、抽穗期等其他性状变化不大。申请人将突变体 命名为sng1(本发明克隆基因的来源材料是水稻突变体种子sng1,Oryza sativa L.sng1，于2017年11月17 日送交中国.武汉.武汉大学的中国典型培养物保藏中心保藏，保藏编号为CCTCC NO：P201723)。HW和 突变体构建的F2代分离群体的粒长、粒宽和千粒重均呈现双峰分布，大粒材料的粒形与HW接近，小粒 材料的粒形与突变体接近，且其分离比符合经典遗传学3:1分离比例(图1)，表明突变体种子变小是由单 位点隐性突变引起的。但申请人分离不到突变体的T-DNA侧翼序列，认为变异可能是组织培养导致的， 利用图位克隆的方法克隆变异位点。
实施例2：SNG1基因的定位和图位克隆
1.回交与选择
本发明利用图位克隆的方法克隆变异位点，将sng1和种子较宽的籼稻品种珍汕97B(来源于江西省农 业科学院)杂交构建得到F2代分离群体(图2)，用分离群体分组分析法(Bulked Segregant Analysis,BSA) 进行初定位。发现第1染色体末端存在一个QTL同时控制粒长和粒宽，珍汕97基因型增加表型值，将该 QTL命名为SNG1。
从F2代分离群体中挑选小粒单株，与母本珍汕97杂交一次，在初定位的基础上，结合分子标记辅助 选择(MAS)，以珍汕97为轮回亲本，连续回交3次，之后自交1次，得到SNG1的近等基因系，用于SNG1 的精细定位(图2)。利用192株BC3F2分离群体验证SNG1的效应，表明群体的粒长、粒宽和千粒重均呈 双峰分布(图3)。表明在此BC3F2群体中，籽粒大小是由一个主效基因控制的。
2.基因型和表型鉴定方法
基因型测定采用SSR方法：PCR标准程序参见参见J.萨姆布鲁克等，2002，分子克隆实验指南，第三版， 金冬雁等(译)，科学出版社介绍的方法。PCR采用20μl的反应体系，包含：20-50ng DNA模板,10mMTris-HCl, 50mMKCl,0.1％Triton X-100,1.8mM MgCl2,0.1mMdNTP,0.2μM引物和1U Taq DNA polymerase。PCR 扩增的条件为：94℃预变性4min；94℃1min，55℃1min，72℃1min，34个循环；72℃延伸10min。PCR 产物在6％的聚丙烯酰胺胶上分离后进行银染(Bassam等,1991,Anal.Biochem.196:80-83)。
本发明中所用到的SSR标记信息全部来自于Gramene网站数据库(http:// www.gramene.org/).此外，还根 据网上公布的粳稻品种Nipponbare的基因组序列(http://rgp.dna.affrc.go.jp)以及籼稻品种93-11的基因组序列 (http://rise.genomics.org.cn/)设计在珍汕97B和sng1间具有多态性的Indel(Insert/Deletion)标记，用于SNG1 的精细定位分析。这些标记的序列信息见表1。
表型考察方法：
粒长、粒宽和千粒重的测量：种子收获后晒干，室温至少放置3个月，以保证种子的干燥和各株系间 种子含水量的相对一致。从每单株中随机选取30粒饱满种子，10粒为一组，按照同一个方向肩并肩、不重 叠、不留隙的方式摆成一行，用游标卡尺读出宽度，3次重复取平均值即为粒宽；10粒种子首尾相连排列， 用游标卡尺读出长度，3次重复取平均值即为粒长。称量随机挑选的200粒饱满重量的重量来计算千粒重。 3.SNG1基因的精细定位及候选基因确定
在效应验证的基础上，以粒宽作为目标性状对SNG1基因进行精细定位。用来验证SNG1基因效应的 192株BC3F2分离群体中，SNG1基因所在区段两端Indel标记Y11和Y91之间有13株重组单株(图4)， 对这13株重组单株进行后代测验(Progeny testing)，根据24株后代的粒宽表型来推断该重组单株SNG1 的基因型：若后代粒宽没有分离且均为大粒则重组单株当代的SNG1是珍汕97纯合型；若后代粒宽没有分 离且均为小粒则重组单株当代的SNG1是sng1纯合型；若后代粒宽和种子大小发生分离则重组单株当代的 SNG1的基因型是杂合型。在目标区段加密分子标记，并检测标记的基因型，进行连锁分析，将SNG1精 细定位到标记Y6和Y54之间480kb的区段内(图4)。
以此为基础，申请人种植ZS97/sng1BC3F3分离群体7680株，用标记Y6和Y54筛选到125株重组单 株，对重组单株进行后代测验，推断重组单株SNG1的基因型，进一步加密标记，最终将SNG1定位到Indel 标记Y1和Y7之间5.5kb的区段内，与标记SNP3共分离(图4)。
参考粳稻“日本晴”基因组(http://rice.plantbiology.msu.edu/index.shtml)，标记Y1和Y7之间5.5kb 的区段内包含两个不完整的ORF，且两个ORF以尾对尾的方式排列。以“日本晴”基因组为参考，设计 引物对(件表1所示)HW、sng1和ZS97的5.5kb定位区段进行测序，序列比对发现，与水稻品种HW 野生型相比，sng1突变体整个区段内只有一个SNP(T-A)，该SNP位于候选基因LOC_Os01g71310的最 后一个外显子上，且该变异使编码精氨酸的密码子(AGA)变成终止密码子(TGA)，预测sng1的候选基 因编码一个缺少C端103个氨基酸的截短的蛋白；ZS97该SNP基因型为T(与HW相同)，5.5kb的区段 内ZS97和sng1之间还有14个SNP变异，其中12个位于非编码区，2个位于外显子且为同义突变。因此， 将LOC_Os01g71310定为SNG1的候选基因，且用图位克隆的方法定位到的SNG1QTL是由sng1的突变产生的(可能来自于组织培养)，而不是HW和ZS97之间的自然变异。
表1用于本发明图位克隆和基因功能分析的引物序列
Figure BDA0001473949230000051
Figure BDA0001473949230000061
实施例3：SNG1的转基因互补试验
1.SNG1超量表达载体PU1301的构建
根据SNG1“日本晴”全长cDNA序列(登陆号AY884171，DQ116385)，设计引物扩增野生型HW SNG1 的编码区。其中OEF和OER引物分别带有KpnI和BamHI限制性内切酶识别位点，PCR反应体系为：HW 第一链cDNA 4μl+2×KOD FX PCR buffer 25μl+2mM dNTPs 10μl+OEF/OER各1.5μl+KOD FX (1.0U/μl)1μl+dH2O 7μl；PCR扩增条件为：94℃4min，98℃10sec，68℃2min，32cycles，72℃10min， 25℃1min；扩增长度约为1.6kb。扩增产物先进行3’端加dA反应(高保真KOD酶扩增产物为平末端， 不能直接用来做TA克隆)，再经挖胶回收和纯化后连接到pGEM-T(购自Promega公司，图8)克隆载体 上，连接反应体系为：回收的扩增产物3μl+pGEM-T载体(50ng/μl)1μl+2×T4Ligase Buffer 5μl+T4Ligase (400U/μl)1μl。16℃反应过夜，转化大肠杆菌，挑单克隆摇菌抽质粒，用KpnI和BamHI双酶切以及测 序验证挑选无突变的阳性克隆，阳性克隆用KpnI和BamHI双酶切，经挖胶回收纯化后连接到双元超表达 载体pU1301(图8)，连接反应体系为：回收产物4μl+KpnI和BamHI双酶切后回收的pU1301载体4μl+ 10×T4Ligase Buffer 1μl+T4Ligase(400U/μl)1μl。16℃反应过夜，转化大肠杆菌，挑单克隆摇菌抽质 粒，KpnI和BamHI双酶切验证，该正确的克隆即为构建好的SNG1超量表达载体PU1301(SNG1OE)。 2.SNG1超量表达载体PU1301的转化
本实施例的遗传转化方法参考了下列文献：
(1)专利号ZL 2004100133457；华中农业大学，一种籼稻的离体培养方法；或
(2)专利号ZL 2013104541628，华中农业大学，组蛋白甲基转移酶SDG723调控水稻抽穗期中的应 用，报道的方法。
本发明的遗传转化的具体的主要步骤、培养基及其配制的方法：
1)试剂和溶液缩写
本实验中培养基所用到的植物激素的缩写表示如下：6-BA(6-BenzylaminoPurine，6-苄基腺嘌呤)； CN(Carbenicillin，羧苄青霉素)；KT(Kinetin，激动素)；NAA(Napthalene acetic acid，萘乙酸)；IAA (Indole-3-acetic acid，吲哚乙酸)；2,4-D(2,4-Dichlorophenoxyacetic acid，2,4-二氯苯氧乙酸)；AS (Acetosringone，乙酰丁香酮)；CH(Casein Enzymatic Hydrolysate，水解酪蛋白)；HN(Hygromycin B， 潮霉素)；DMSO(Dimethyl Sμlfoxide，二甲基亚砜)；N6max(N6大量元素成分溶液)；N6mix(N6微量元 素成分溶液)；MSmax(MS大量元素成分溶液)；MSmix(MS微量元素成分溶液)
2)主要溶液配方
a)N6max培养基大量元素母液(按照10倍浓缩液配制)：
Figure BDA0001473949230000071
Figure BDA0001473949230000081
将上述试剂逐一溶解，然后室温下用蒸馏水定容至1000ml，室温储存。
b)N6min培养基微量元素母液(按照100倍浓缩液配制)：
Figure BDA0001473949230000082
将上述试剂在室温下溶解并用蒸馏水定容至1000ml，室温储存。
c)铁盐(Fe2+EDTA)贮存液(按照100X浓缩液配制)：
将3.73g乙二铵四乙酸二钠(Na2EDTA·2H2O)和2.78g FeSO4·7H2O分别溶解，混合并用蒸馏水定容 至1000ml，至70℃温浴2小时，4℃保存备用。
d)维生素贮存液(按照100X浓缩液配制)：
烟酸(Nicotinic acid) 0.1g
维生素B1(Thiamine HCl) 0.1g
维生素B6(Pyridoxine HCl) 0.1g
甘氨酸(Glycine) 0.2g
肌醇(Inositol) 10g
加蒸馏水定容至1000ml，4℃保存备用。
e)MS培养基大量元素母液(MSmax母液)(按照10X浓缩液配制)：
硝酸铵(NH4NO3) 16.5g
硝酸钾(KNO3) 19.0g
磷酸二氢钾(KH2PO4) 1.7g
硫酸镁(MgSO4·7H2O) 3.7g
氯化钙(CaCl2·2H2O) 4.4g
将上述试剂在室温下溶解，并用蒸馏水定容至1000ml，室温储存。
f)MS培养基微量元素母液(MSmin母液)(按照100X浓缩液配制)：
Figure BDA0001473949230000083
Figure BDA0001473949230000091
将上述试剂在室温下溶解，并用蒸馏水定容至1000ml，室温储存。
g)2,4-D贮存液(1mg/ml)的配制：
秤取2,4-D 100mg，用1ml1N氢氧化钾溶解5分钟，然后加10ml蒸馏水溶解完全后定容至100ml， 于室温下保存。
h)6-BA贮存液(1mg/ml)的配制：
秤取6-BA 100mg，用1ml 1N氢氧化钾溶解5分钟，然后加10ml蒸馏水溶解完全后定容至100ml， 室温保存。
i)萘乙酸(NAA)贮存液(1mg/ml)的配制：
秤取NAA 100mg，用1ml 1N氢氧化钾溶解5分钟，然后加10ml蒸馏水溶解完全后定容至100ml，4 ℃避光保存。
j)吲哚乙酸(IAA)贮存液(1mg/ml)的配制：
秤取IAA 100mg，用1ml1N氢氧化钾溶解5分钟，然后加10ml蒸馏水溶解完全后定容至100ml，4 ℃避光保存。
k)葡萄糖贮存液(0.5g/ml)的配制：
秤取葡萄糖125g，然后用蒸馏水溶解定容至250ml，灭菌后4℃保存备用。
l)AS贮存液的配制：
秤取AS 0.392g，加入DMSO 10ml溶解，分装至1.5ml离心管内，-20℃保存备用。
m)1N氢氧化钾贮存液配制：
秤取氢氧化钾5.6g，用蒸馏水溶解定容至100ml，室温保存备用。
3)用于粳稻遗传转化的培养基配方
a)诱导培养基
Figure BDA0001473949230000092
Figure BDA0001473949230000101
加蒸馏水至900ml，1N氢氧化钾调节pH值到5.9，煮沸并定容至1000ml，分装到50ml三角瓶(30ml/ 瓶)，封口后按常规方法灭菌(例如121℃下灭菌15分钟，下述的培养基灭菌方法与本培养基的灭菌方法 相同)。
b)继代培养基：
Figure BDA0001473949230000102
加蒸馏水至900ml，1N氢氧化钾调节pH值到5.9，煮沸并定容至1000ml，分装到50ml三角瓶(30ml/ 瓶)，封口，按上述方法灭菌。
c)悬浮培养基：
Figure BDA0001473949230000103
加蒸馏水至100ml，调节pH值到5.4，分装到两个100ml的三角瓶中，封口，按上述方法灭菌。
使用前加入1ml无菌葡萄糖贮存液和100μlAS贮存液。
d)共培养基：
Figure BDA0001473949230000111
加蒸馏水至250ml，1N氢氧化钾调节pH值到5.6，封口，按上述方法灭菌。
使用前加热溶解培养基并加入5ml葡萄糖贮存液和250μlAS贮存液，分装倒入培养皿中(25ml/每皿)。
e)筛选培养基：
Figure BDA0001473949230000112
加蒸馏水至250ml，调节pH值到6.0，封口，按上述方法灭菌。
使用前溶解培养基，加入250μlHN(50mg/ml)和400μlCN(10g CN/36ml水)分装倒入培养皿中(25ml/ 皿)。(注：第一次选择培养基羧苄青霉素浓度为400mg/升，第二次及以后选择培养基羧苄青霉素浓度为 250mg/升)。
f)分化培养基：
Figure BDA0001473949230000113
Figure BDA0001473949230000121
加蒸馏水至900ml，1N氢氧化钾调节pH值到6.0。
煮沸并用蒸馏水定容至1000ml，分装到100ml三角瓶(50ml/瓶)，封口，按上述方法灭菌。
g)生根培养基
Figure BDA0001473949230000122
加蒸馏水至900ml，用1N氢氧化钾调节pH值到5.8。
煮沸并用蒸馏水定容至1000ml，分装到生根管中(25ml/管)，封口，按上述方法灭菌。
4)农杆菌介导的遗传转化步骤
a)愈伤诱导
将成熟的水稻种子去壳，然后依次用70％的乙醇处理1分钟，0.15％氯化汞(HgCl2)种子表面消毒 15-25分钟；用灭菌水洗种子4-5次；将8-10粒种子放在诱导培养基上；将接种后的培养基置于黑暗处培 养4-5周，温度26±1℃。
b)愈伤继代：
挑选亮黄色、紧实且相对干燥的胚性愈伤，放于继代培养基上黑暗下培养2周，温度25±1℃。
c)预培养：
挑选紧实且相对干燥的胚性愈伤，放于预培养基上黑暗下培养2周，温度26±1℃。
d)农杆菌培养：
在带有对应抗性选择的LA培养基(LA培养基的配制参照J.萨姆布鲁克等，分子克隆实验指南，第三 版，金冬雁等(译)，科学出版社，2002，北京)上划线预培养农杆菌EHA105(该菌株来自CAMBIA公 司公开使用的农杆菌菌株)两天，温度28℃；将农杆菌转移至悬浮培养基里，28℃摇床上培养2-3小时。
e)农杆菌侵染：
将预培养的愈伤转移至灭好菌的瓶子内；调节农杆菌的悬浮液至OD600 0.8-1.0；将愈伤在农杆菌悬浮 液中浸泡30分钟；转移愈伤至灭菌好的滤纸上吸干；然后放置在共培养基上培养3天，温度19-20℃。
f)愈伤洗涤和选择培养：
灭菌水洗涤愈伤至看不见农杆菌；浸泡在含400mg/L羧苄青霉素(CN)的灭菌水中摇30分钟；转移 愈伤至灭菌好的滤纸上吸干；转移愈伤至选择培养基上选择培养2-3次，每次2周至长出好的抗性愈伤。
g)分化：
将抗性愈伤转移至预分化培养基上于黑暗处培养5-7天；转移预分化培养的愈伤至分化培养基上，每 瓶平均分布三个独立的愈伤，光照下培养5周-6周至长出大的苗子，温度26℃。
h)生根与炼苗：
剪掉分化时产生的老根；然后将其转移至生根培养基中光照下培养2-3周至长出大的苗子后去掉封口 膜加部分自来水炼苗一周再移栽，温度26℃。
i)移栽：
洗掉根上的残留培养基，将具有良好根系的幼苗转入温室，同时在最初的几天保持水分湿润，等长势 很壮再移栽至大田。
2.转基因植株的性状考察
本发明共获得32株独立的SNG1超表达(OE)T0代转基因植株，通过PCR扩增报告基因GUS来确 定转基因植株的基因型，其中20株为转基因阳性单株，12株为转基因阴性单株。通过Real-time PCR检测 SNG1的表达量，发现转基因阳性单株SNG1的表达量有不同程度的上升。考查上述32个转基因单株种子 的粒长、粒宽和千粒重，发现超表达的阳性单株的粒长、粒宽和千粒重极显著大于阴性植株(P<0.01)(图 5)。
为了进一步验证超表转化的结果，从20个T0代阳性植株中随机选择了3个单株，种植T1代对基因型 和表型做共分离检测，每个家系为36株，利用GUS报告基因(常规标记基因)PCR扩增结果来确定各单 株的基因型。结果表明，基因型与粒长、粒宽和千粒重完全共分离(图6)，进一步证明SNG1基因为正控 制粒长、粒宽和千粒重的候选基因。
另外，超表达SNG1的转基因材料对植株的形态和抽穗期等农艺性状影响不大(图7)，这表明SNG1 的超表达可能具有一定的应用前景，可以通过这个基因转化来改良水稻品种。
参考文献
1.Che RH,Tong HN,Shi BH,Liu YQ,Fang SR,Liu DP,Xiao YH,Hu B,Liu LC,Wang HR,Zhao MF,Chu CC.Control of grain size and rice yield by GL2-mediatedbrassinosteroid responses.Nature Plants,2015,2: 15195
2.Duan PG,Ni S,Wang JM,Zhang BL,Xu R,Wang YX,Chen HQ,Zhu XD,LiYH.Regulation of OsGRF4 by OsmiR396 controls grain size and yield inrice.Nature Plants,2015,2:15203
3.Fan C,Xing Y,Mao H,Lu T,Han B,Xu C,Li X,Zhang Q.GS3,a major QTL forgrain length and weight and minor QTL for grain width and thickness in rice,encodes a putative transmembrane protein.Theoretical and Applied Genetics,2006,112:1164-1171
4.Hu J,Wang Y,Fang Y,Zeng L,Xu J,Yu H,Shi Z,Pan J,Zhang D,Kang S,ZhuL,Dong G,Guo L,Zeng D, Zhang G,Xie L,Xiong G,Li J,Qian Q.A rare allele of GS2enhances grain size and grain yield in rice. Molecular Plant,2015,8:1455-1465
5.Ishimaru K,Hirotsu N,Madoka Y,Murakami N,Hara N,Onodera H,KashiwagiT,Ujiie K,Shimizu B, Onishi A,Miyagawa H,Katoh E.Loss of function of the IAA-glucose hydrolase gene TGW6 enhances rice grain weight and increasesyield.Nature Genetics,2013,45:707-711
6.Jeon JS,Lee S,Jung KH,Jun SH,Jeong DH,Lee J,Kim C,Jang S,Yang K,NamJ,An K,Han MJ,Sung RJ, Choi HS,Yu JH,Choi JH,Cho SY,Cha SS,Kim SI,An G.T-DNAinsertional mutagenesis for functional genomics in rice.Plant J,2000,22:561-570
7.Li,N.,and Li,Y.Signaling pathways of seed size control inplants.Current Opinion in Plant Biology,2016, 33:23-32
8.Li Y,Fan C,Xing Y,Jiang Y,Luo L,Sun L,Shao D,Xu C,Li X,Xiao J,He Y,Zhang Q.Natural variation in GS5 plays an important role in regulating grainsize and yield in rice.Nature Genetics,2011c,43:1266-1269
9.Qi P,Lin YS,Song XJ,Shen JB,Huang W,Shan JX,Zhu MZ,Jiang L,Gao JP,Lin HX.The novel quantitative trait locus GL3.1 controls rice grain size andyield by regulating Cyclin-T1；3.Cell Research,2012,22:1666-1680
10.Shomura A,Izawa T,Ebana K,Ebitani T,Kanegae H,Konishi S,YanoM.Deletion in a gene associated with grain size increased yields during ricedomestication.Nature Genetics,2008,40:1023-1028
11.Si L,Chen J,Huang X,Gong H,Luo J,Hou Q,Zhou T,Lu T,Zhu J,ShangguanY,Chen E,Gong C,Zhao Q, Jing Y,Zhao Y,Li Y,Cui L,Fan D,Lu Y,Weng Q,Wang Y,Zhan Q,Liu K,Wei X,An K,An G,Han B.OsSPL13 controls grain size in cultivatedrice.Nature Genetics,2016,48:447-456
12.Song XJ,Huang W,Shi M,Zhu MZ,Lin HX.A QTL for rice grain width andweight encodes a previously unknown RING-type E3 ubiquitin ligase.NatureGenetics,2007,39:623-630
13.Song XJ,Kuroha T,Ayano M,Furuta T,Nagai K,Komeda N,Segami S,MiuraK,Ogawa D,Kamura T, Suzuki T,Higashiyama T,Yamasaki M,Mori H,Inukai Y,Wu J,Kitano H,Sakakibara H,Jacobsen SE, Ashikari M.Rare allele of a previouslyunidentified histone H4 acetyltransferase enhances grain weight, yield,andplant biomass in rice.Proc Natl Acad Sci USA,2015,112:76-81
14.Wang S,Li S,Liu Q,Wu K,Zhang J,Wang S,Wang Y,Chen X,Zhang Y,Gao C,Wang F,Huang H,Fu X. The OsSPL16-GW7 regulatory module determines grain shapeand simultaneously improves rice yield and grain quality.Nature Genetics,2015a,47:949-954.
15.Wang S,Wu K,Yuan Q,Liu X,Liu Z,Lin X,Zeng R,Zhu H,Dong G,Qian Q,Zhang G,Fu X.Control of grain size,shape and quality by OsSPL16 inrice.Nature Genetics,2012,44:950-954
16.Wang Y,Xiong G,Hu J,Jiang L,Yu H,Xu J,Fang Y,Zeng L,Xu E,Xu J,YeW,Meng X,Liu R,Chen H, Jing Y,Wang Y,Zhu X,Li J,Qian Q.Copy number variationat the GL7 locus contributes to grain size diversity in rice.Nature Genetics,2015b,47:944-948
17.Weng J,Gu S,Wan X,Gao H,Guo T,Su N,Lei C,Zhang X,Cheng Z,Guo X,Wang J,Jiang L,Zhai H,Wan J.Isolation and initial characterization of GW5,amajor QTL associated with rice grain width and weight. Cell Research,2008,18:1199-1209
18.Zhang X,Wang J,Huang J,Lan H,Wang C,Yin C,Wu Y,Tang H,Qian Q,Li J,Zhang H.Rare allele of OsPPKL1 associated with grain length causes extra-large grain and a significant yield increase in rice.Proc Natl Acad Sci USA,2012,109:21534-21539
19.Zuo,J.,and Li,J.Molecular genetic dissection of quantitative traitloci regulating rice grain size.Annual Review of Genetics.2014,48:99-118。
序列表
<110> 华中农业大学
<120> 一种控制水稻谷粒大小和粒重的基因SNG1及其应用
<141> 2017-11-20
<160> 4
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 1503
<212> DNA
<213> 水稻(Oryza sativa)
<220>
<221> gene
<222> (1)..(1503)
<220>
<221> CDS
<222> (1)..(1503)
<400> 1
atg ggg agg gtg ggg ctc ggc gtg gcg gtg ggg tgc gcg gcg gtg acc 48
Met Gly Arg Val Gly Leu Gly Val Ala Val Gly Cys Ala Ala Val Thr
1 5 10 15
tgc gcg atc gcc gcg gcg ctc gtg gcg cgc agg gcg tcg gcg cgg gcg 96
Cys Ala Ile Ala Ala Ala Leu Val Ala Arg Arg Ala Ser Ala Arg Ala
20 25 30
cgg tgg cgg cgg gcg gtg gcg ctg ctg cgg gag ttc gag gag ggg tgt 144
Arg Trp Arg Arg Ala Val Ala Leu Leu Arg Glu Phe Glu Glu Gly Cys
35 40 45
gcc acg ccg ccc gcg agg ctg cgc cag gtc gtg gac gcc atg gtc gtc 192
Ala Thr Pro Pro Ala Arg Leu Arg Gln Val Val Asp Ala Met Val Val
50 55 60
gag atg cac gcc ggc ctc gcg tcc gat ggc ggc agc aag ctc aag atg 240
Glu Met His Ala Gly Leu Ala Ser Asp Gly Gly Ser Lys Leu Lys Met
65 70 75 80
ctg ctc acc ttc gtc gac gcg ctc ccc agc ggg agt gaa gaa ggt gta 288
Leu Leu Thr Phe Val Asp Ala Leu Pro Ser Gly Ser Glu Glu Gly Val
85 90 95
tat tat tct att gat ctt gga gga aca aac ttc aga gtc ttg agg gta 336
Tyr Tyr Ser Ile Asp Leu Gly Gly Thr Asn Phe Arg Val Leu Arg Val
100 105 110
caa gtt ggt gcg gga tct gtg atc gtc aac caa aag gtt gaa cag caa 384
Gln Val Gly Ala Gly Ser Val Ile Val Asn Gln Lys Val Glu Gln Gln
115 120 125
ccc atc cct gag gaa ctg acc aaa ggc act act gag ggt tta ttc aac 432
Pro Ile Pro Glu Glu Leu Thr Lys Gly Thr Thr Glu Gly Leu Phe Asn
130 135 140
ttt gtt gcc ctg gca cta aag aat ttt ctt gaa gga gaa gat gac caa 480
Phe Val Ala Leu Ala Leu Lys Asn Phe Leu Glu Gly Glu Asp Asp Gln
145 150 155 160
gat gga aaa atg gca ctt ggt ttt aca ttt tct ttc cct gtt aga caa 528
Asp Gly Lys Met Ala Leu Gly Phe Thr Phe Ser Phe Pro Val Arg Gln
165 170 175
att tca gtg tct tca ggg tca tta att agg tgg aca aaa gga ttt tcc 576
Ile Ser Val Ser Ser Gly Ser Leu Ile Arg Trp Thr Lys Gly Phe Ser
180 185 190
atc aga gac acg gtt ggc aga gat gtt gct cag tgc tta aat gaa gcg 624
Ile Arg Asp Thr Val Gly Arg Asp Val Ala Gln Cys Leu Asn Glu Ala
195 200 205
ctt gcc aat tgt ggg cta aat gtg cgg gtc act gca ttg gtg aat gat 672
Leu Ala Asn Cys Gly Leu Asn Val Arg Val Thr Ala Leu Val Asn Asp
210 215 220
aca gtg ggg aca tta gct cta ggg cat tac tat gat gaa gac aca gtg 720
Thr Val Gly Thr Leu Ala Leu Gly His Tyr Tyr Asp Glu Asp Thr Val
225 230 235 240
gct gct gtg ata att ggg tct ggc acc aac gct tgc tac att gaa cgc 768
Ala Ala Val Ile Ile Gly Ser Gly Thr Asn Ala Cys Tyr Ile Glu Arg
245 250 255
act gat gca att atc aag tgc cag ggt ctt cta acg aac tct gga ggc 816
Thr Asp Ala Ile Ile Lys Cys Gln Gly Leu Leu Thr Asn Ser Gly Gly
260 265 270
atg gta gta aac atg gag tgg ggg aat ttc tgg tca tca cat ttg cca 864
Met Val Val Asn Met Glu Trp Gly Asn Phe Trp Ser Ser His Leu Pro
275 280 285
agg acg cca tat gac atc ttg ctg gat gat gaa aca cac aat cgc aat 912
Arg Thr Pro Tyr Asp Ile Leu Leu Asp Asp Glu Thr His Asn Arg Asn
290 295 300
gat cag ggc ttt gag aaa atg ata tca gga atg tat ctt ggg gaa att 960
Asp Gln Gly Phe Glu Lys Met Ile Ser Gly Met Tyr Leu Gly Glu Ile
305 310 315 320
gca aga ttg gta ttt cat aga atg gcc cag gaa tca gat gtt ttt ggt 1008
Ala Arg Leu Val Phe His Arg Met Ala Gln Glu Ser Asp Val Phe Gly
325 330 335
gat gct gct gat agt cta tcc aac cct ttc att ttg agc aca ccg ttt 1056
Asp Ala Ala Asp Ser Leu Ser Asn Pro Phe Ile Leu Ser Thr Pro Phe
340 345 350
ctg gcc gca att cgc gag gac gat tca cca gat ctg agc gaa gtc aga 1104
Leu Ala Ala Ile Arg Glu Asp Asp Ser Pro Asp Leu Ser Glu Val Arg
355 360 365
agg ata ctt cga gaa cat ctg aag att ccc gat gct cct ctg aaa act 1152
Arg Ile Leu Arg Glu His Leu Lys Ile Pro Asp Ala Pro Leu Lys Thr
370 375 380
cga cgg ctg gtc gtg aaa gtc tgc gac att gtg act cgc aga gcc gcc 1200
Arg Arg Leu Val Val Lys Val Cys Asp Ile Val Thr Arg Arg Ala Ala
385 390 395 400
cgt cta gcc gct gca ggc atc gtg ggg ata ctg aag aag ctg ggg agg 1248
Arg Leu Ala Ala Ala Gly Ile Val Gly Ile Leu Lys Lys Leu Gly Arg
405 410 415
gat ggg agc ggc gcg gcg tcg agc ggg aga ggt aga ggg cag ccg agg 1296
Asp Gly Ser Gly Ala Ala Ser Ser Gly Arg Gly Arg Gly Gln Pro Arg
420 425 430
agg acg gtg gtg gcg atc gag ggc ggg ctg tac cag ggt tac ccg gtg 1344
Arg Thr Val Val Ala Ile Glu Gly Gly Leu Tyr Gln Gly Tyr Pro Val
435 440 445
ttc agg gag tac ctg gac gag gcc ctg gtg gag atc ctg ggg gag gag 1392
Phe Arg Glu Tyr Leu Asp Glu Ala Leu Val Glu Ile Leu Gly Glu Glu
450 455 460
gtg gcg cgg aac gtg acg ctg agg gtg acg gag gat ggg tcg ggg gtc 1440
Val Ala Arg Asn Val Thr Leu Arg Val Thr Glu Asp Gly Ser Gly Val
465 470 475 480
ggg gct gcc ctc ctc gcc gcc gta cat tcg tcg aat aga cag caa caa 1488
Gly Ala Ala Leu Leu Ala Ala Val His Ser Ser Asn Arg Gln Gln Gln
485 490 495
gga ggt ccc ata tag 1503
Gly Gly Pro Ile
500
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<211> 500
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Met Gly Arg Val Gly Leu Gly Val Ala Val Gly Cys Ala Ala Val Thr
1 5 10 15
Cys Ala Ile Ala Ala Ala Leu Val Ala Arg Arg Ala Ser Ala Arg Ala
20 25 30
Arg Trp Arg Arg Ala Val Ala Leu Leu Arg Glu Phe Glu Glu Gly Cys
35 40 45
Ala Thr Pro Pro Ala Arg Leu Arg Gln Val Val Asp Ala Met Val Val
50 55 60
Glu Met His Ala Gly Leu Ala Ser Asp Gly Gly Ser Lys Leu Lys Met
65 70 75 80
Leu Leu Thr Phe Val Asp Ala Leu Pro Ser Gly Ser Glu Glu Gly Val
85 90 95
Tyr Tyr Ser Ile Asp Leu Gly Gly Thr Asn Phe Arg Val Leu Arg Val
100 105 110
Gln Val Gly Ala Gly Ser Val Ile Val Asn Gln Lys Val Glu Gln Gln
115 120 125
Pro Ile Pro Glu Glu Leu Thr Lys Gly Thr Thr Glu Gly Leu Phe Asn
130 135 140
Phe Val Ala Leu Ala Leu Lys Asn Phe Leu Glu Gly Glu Asp Asp Gln
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Asp Gly Lys Met Ala Leu Gly Phe Thr Phe Ser Phe Pro Val Arg Gln
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Ile Ser Val Ser Ser Gly Ser Leu Ile Arg Trp Thr Lys Gly Phe Ser
180 185 190
Ile Arg Asp Thr Val Gly Arg Asp Val Ala Gln Cys Leu Asn Glu Ala
195 200 205
Leu Ala Asn Cys Gly Leu Asn Val Arg Val Thr Ala Leu Val Asn Asp
210 215 220
Thr Val Gly Thr Leu Ala Leu Gly His Tyr Tyr Asp Glu Asp Thr Val
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Ala Ala Val Ile Ile Gly Ser Gly Thr Asn Ala Cys Tyr Ile Glu Arg
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Thr Asp Ala Ile Ile Lys Cys Gln Gly Leu Leu Thr Asn Ser Gly Gly
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Met Val Val Asn Met Glu Trp Gly Asn Phe Trp Ser Ser His Leu Pro
275 280 285
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<210> 3
<211> 1503
<212> DNA
<213> 水稻(Oryza sativa)
<220>
<221> gene
<222> (1)..(1503)
<220>
<221> CDS
<222> (1)..(1503)
<400> 3
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85 90 95
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290 295 300
gat cag ggc ttt gag aaa atg ata tca gga atg tat ctt ggg gaa att 960
Asp Gln Gly Phe Glu Lys Met Ile Ser Gly Met Tyr Leu Gly Glu Ile
305 310 315 320
gca aga ttg gta ttt cat aga atg gcc cag gaa tca gat gtt ttt ggt 1008
Ala Arg Leu Val Phe His Arg Met Ala Gln Glu Ser Asp Val Phe Gly
325 330 335
gat gct gct gat agt cta tcc aac cct ttc att ttg agc aca ccg ttt 1056
Asp Ala Ala Asp Ser Leu Ser Asn Pro Phe Ile Leu Ser Thr Pro Phe
340 345 350
ctg gcc gca att cgc gag gac gat tca cca gat ctg agc gaa gtc aga 1104
Leu Ala Ala Ile Arg Glu Asp Asp Ser Pro Asp Leu Ser Glu Val Arg
355 360 365
agg ata ctt cga gaa cat ctg aag att ccc gat gct cct ctg aaa act 1152
Arg Ile Leu Arg Glu His Leu Lys Ile Pro Asp Ala Pro Leu Lys Thr
370 375 380
cga cgg ctg gtc gtg aaa gtc tgc gac att gtg act cgc aga gcc gcc 1200
Arg Arg Leu Val Val Lys Val Cys Asp Ile Val Thr Arg Arg Ala Ala
385 390 395 400
cgt cta gcc gct gca ggc atc gtg ggg ata ctg aag aag ctg ggg agg 1248
Arg Leu Ala Ala Ala Gly Ile Val Gly Ile Leu Lys Lys Leu Gly Arg
405 410 415
gat ggg agc ggc gcg gcg tcg agc ggg aga ggt aga ggg cag ccg agg 1296
Asp Gly Ser Gly Ala Ala Ser Ser Gly Arg Gly Arg Gly Gln Pro Arg
420 425 430
agg acg gtg gtg gcg atc gag ggc ggg ctg tac cag ggt tac ccg gtg 1344
Arg Thr Val Val Ala Ile Glu Gly Gly Leu Tyr Gln Gly Tyr Pro Val
435 440 445
ttc agg gag tac ctg gac gag gcc ctg gtg gag atc ctg ggg gag gag 1392
Phe Arg Glu Tyr Leu Asp Glu Ala Leu Val Glu Ile Leu Gly Glu Glu
450 455 460
gtg gcg cgg aac gtg acg ctg agg gtg acg gag gat ggg tcg ggg gtc 1440
Val Ala Arg Asn Val Thr Leu Arg Val Thr Glu Asp Gly Ser Gly Val
465 470 475 480
ggg gct gcc ctc ctc gcc gcc gta cat tcg tcg aat aga cag caa caa 1488
Gly Ala Ala Leu Leu Ala Ala Val His Ser Ser Asn Arg Gln Gln Gln
485 490 495
gga ggt ccc ata tag 1503
Gly Gly Pro Ile
500
<210> 4
<211> 500
<212> PRT
<213> 水稻(Oryza sativa)
<400> 4
Met Gly Arg Val Gly Leu Gly Val Ala Val Gly Cys Ala Ala Val Thr
1 5 10 15
Cys Ala Ile Ala Ala Ala Leu Val Ala Arg Arg Ala Ser Ala Arg Ala
20 25 30
Arg Trp Arg Arg Ala Val Ala Leu Leu Arg Glu Phe Glu Glu Gly Cys
35 40 45
Ala Thr Pro Pro Ala Arg Leu Arg Gln Val Val Asp Ala Met Val Val
50 55 60
Glu Met His Ala Gly Leu Ala Ser Asp Gly Gly Ser Lys Leu Lys Met
65 70 75 80
Leu Leu Thr Phe Val Asp Ala Leu Pro Ser Gly Ser Glu Glu Gly Val
85 90 95
Tyr Tyr Ser Ile Asp Leu Gly Gly Thr Asn Phe Arg Val Leu Arg Val
100 105 110
Gln Val Gly Ala Gly Ser Val Ile Val Asn Gln Lys Val Glu Gln Gln
115 120 125
Pro Ile Pro Glu Glu Leu Thr Lys Gly Thr Thr Glu Gly Leu Phe Asn
130 135 140
Phe Val Ala Leu Ala Leu Lys Asn Phe Leu Glu Gly Glu Asp Asp Gln
145 150 155 160
Asp Gly Lys Met Ala Leu Gly Phe Thr Phe Ser Phe Pro Val Arg Gln
165 170 175
Ile Ser Val Ser Ser Gly Ser Leu Ile Arg Trp Thr Lys Gly Phe Ser
180 185 190
Ile Arg Asp Thr Val Gly Arg Asp Val Ala Gln Cys Leu Asn Glu Ala
195 200 205
Leu Ala Asn Cys Gly Leu Asn Val Arg Val Thr Ala Leu Val Asn Asp
210 215 220
Thr Val Gly Thr Leu Ala Leu Gly His Tyr Tyr Asp Glu Asp Thr Val
225 230 235 240
Ala Ala Val Ile Ile Gly Ser Gly Thr Asn Ala Cys Tyr Ile Glu Arg
245 250 255
Thr Asp Ala Ile Ile Lys Cys Gln Gly Leu Leu Thr Asn Ser Gly Gly
260 265 270
Met Val Val Asn Met Glu Trp Gly Asn Phe Trp Ser Ser His Leu Pro
275 280 285
Arg Thr Pro Tyr Asp Ile Leu Leu Asp Asp Glu Thr His Asn Arg Asn
290 295 300
Asp Gln Gly Phe Glu Lys Met Ile Ser Gly Met Tyr Leu Gly Glu Ile
305 310 315 320
Ala Arg Leu Val Phe His Arg Met Ala Gln Glu Ser Asp Val Phe Gly
325 330 335
Asp Ala Ala Asp Ser Leu Ser Asn Pro Phe Ile Leu Ser Thr Pro Phe
340 345 350
Leu Ala Ala Ile Arg Glu Asp Asp Ser Pro Asp Leu Ser Glu Val Arg
355 360 365
Arg Ile Leu Arg Glu His Leu Lys Ile Pro Asp Ala Pro Leu Lys Thr
370 375 380
Arg Arg Leu Val Val Lys Val Cys Asp Ile Val Thr Arg Arg Ala Ala
385 390 395 400
Arg Leu Ala Ala Ala Gly Ile Val Gly Ile Leu Lys Lys Leu Gly Arg
405 410 415
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420 425 430
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435 440 445
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450 455 460
Val Ala Arg Asn Val Thr Leu Arg Val Thr Glu Asp Gly Ser Gly Val
465 470 475 480
Gly Ala Ala Leu Leu Ala Ala Val His Ser Ser Asn Arg Gln Gln Gln
485 490 495
Gly Gly Pro Ile
500

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1.SNG1 基因通过超表达在水稻粒宽改良中的应用，所述基因的核苷酸序列如SEQ IDNO：1所示。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6632602B1 (en) * 1996-03-25 2003-10-14 The General Hospital Corporation Plant sugar sensors and uses thereof
EP1974024A2 (en) * 2005-12-09 2008-10-01 BASF Plant Science GmbH Nucleic acid molecules encoding polypeptides involved in regulation of sugar and lipid metabolism and methods of use viii
CN101880671B (zh) * 2010-05-27 2012-05-30 华中农业大学 一种控制水稻谷粒粒宽和粒重的主效基因gs5的克隆与应用
CN103382479B (zh) * 2012-05-05 2015-04-22 华中农业大学 水稻垩白率的主效基因Chalk5的克隆与应用
CN103388000B (zh) * 2012-05-11 2015-01-21 北京师范大学 一种水稻分蘖制御因子己糖激酶编码基因及其应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"A Quantitative Acetylomic Analysis of Early Seed Development in Rice（Oryza sativa L.)";Yifeng Wang等;《International Journal of Molecular Science》;20170627;第18卷(第7期);第1-14页 *
"稻米外观品质性状的QTL分析及其相关基因的精细定位与克隆";江良荣;《（中国博士学位论文全文数据库（电子期刊）农业科技辑》;20200115(第1（2020）期);D047-10 *

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