CN110724705A - 小麦TaIAA21基因在调控籽粒性状中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及植物基因工程技术领域，具体涉及小麦TaIAA21基因在调控籽粒性状中的应用。本发明发现小麦TaIAA21基因具有调控籽粒大小和籽粒重量的功能，通过抑制小麦TaIAA21基因的表达能够显著提高籽粒大小(粒长和粒宽)以及籽粒重量(千粒重)。本发明通过在小麦中导入TaIAA21基因的干扰RNA获得了RNAi转基因植株。本发明提供的TaIAA21基因及其功能具有很好的应用价值，为提高植物的籽粒性状和产量提供了重要的基因资源和新方法。

Description

小麦TaIAA21基因在调控籽粒性状中的应用

技术领域

本发明涉及植物基因工程技术领域，具体涉及小麦TaIAA21基因在调控籽粒性状中的应用。

背景技术

小麦(Triticum aestivum L.)是世界上最重要的粮食作物之一，近年来，随着人口的增加、耕地面积的减少、极端天气的出现及病虫害的加剧，如何持续提高小麦的产量是亟待解决的问题。构成小麦产量的三要素是指单位面积穗数、每穗粒数和千粒重。这三个因素也被称为小麦的产量结构，这三个因素的乘积就是小麦的单位面积产量。产量是三个因素相辅相成、合理协调的结果，其中哪个因素受到严重影响，都会严重影响产量。一般情况下，这三各因素之间有一定的制约性和协调性。尽管如此，籽粒重量仍然是三因素中遗传力最强的因素。籽粒重量由籽粒大小决定，包括粒长(GL)，粒宽(GW)，粒厚(GT)和灌浆速率。在育种应用中，籽粒大小与粒重显著相关，通常用于评估粒重。因此，解析调控小麦高产性状特别是籽粒性状的分子路径具有十分重要的理论及实践意义。

籽粒大小不但影响进化适应性，而且影响籽粒产量。即使在同一群落内，世界植物物种之间的籽粒大小也存在显著的多样性。探索调控籽粒大小的分子机制已经成为植物科学的一个重要研究领域。一种作物的籽粒大小通常报告为1000粒种子的重量(千粒重)，千粒重是在驯化和现代作物育种过程中被选择的一个重要性状。综上所述，开发调控小麦籽粒发育和性状的功能基因具有重要意义。

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供小麦TaIAA21基因在调控籽粒性状中的应用。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明通过筛选小麦突变体库获得了一个籽粒相关性状的突变体，通过对该突变体的基因定位研究发现小麦TaIAA21基因具有调控籽粒发育和籽粒性状的功能，通过抑制小麦TaIAA21基因的表达可显著提高籽粒大小和籽粒重量。

第一方面，本发明提供小麦TaIAA21蛋白或其编码基因或小麦TaIAA21蛋白的编码基因的抑制因子在调控植物籽粒性状中的应用。

作为优选，所述籽粒性状为籽粒大小或籽粒重量。

更优选地，所述籽粒大小为籽粒的粒长或粒宽。

上述籽粒重量可以千粒重的这一参数体现。

第二方面，本发明提供小麦TaIAA21蛋白或其编码基因或小麦TaIAA21蛋白的编码基因的抑制因子在调控植物产量中的应用。

上述应用中，通过降低所述TaIAA21蛋白的编码基因的表达量，提高植物籽粒大小、籽粒重量或产量。

第三方面，本发明还提供小麦TaIAA21蛋白或其编码基因或小麦TaIAA21蛋白的编码基因的抑制因子在植物遗传育种中的应用。

所述遗传育种可为转基因植物制备。所述转基因植物优选为具有优异的籽粒性状的转基因植物。

本发明中，所述小麦TaIAA21蛋白具有如下任一种氨基酸序列：

(1)如SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2或SEQ ID NO.3所示的氨基酸序列；

(2)如SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2或SEQ ID NO.3所示的氨基酸序列经一个或多个氨基酸的替换、插入或缺失得到的具有相同功能蛋白的氨基酸序列；

(3)与如SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2或SEQ ID NO.3所示的氨基酸序列具有至少80％同源性的氨基酸序列；优选地，所述同源性为至少90％；更优选为95％。

本发明中，所述小麦TaIAA21蛋白的编码基因具有如下任一种核苷酸序列：

(1)如SEQ ID NO.4、SEQ ID NO.5或SEQ ID NO.6所示的核苷酸序列；

(2)如SEQ ID NO.4、SEQ ID NO.5或SEQ ID NO.6所示的核苷酸序列经一个或多个核苷酸的替换、插入或缺失得到的编码相同功能蛋白的核苷酸序列。

上述如SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2、SEQ ID NO.3所示的氨基酸序列分别为小麦的7A、7B和7D染色体上的TaIAA21基因编码蛋白的氨基酸序列，本领域技术人员可根据本发明公开的上述氨基酸序列以及氨基酸的保守性替换等本领域常规技术手段，在不影响其活性的前提下，取代、缺失和/或增加一个或几个氨基酸，得到与本发明公开的TaIAA21蛋白具有相同活性的TaIAA21蛋白的突变体。

上述如SEQ ID NO.4、SEQ ID NO.5或SEQ ID NO.6所示的核苷酸序列分别为小麦的7A、7B和7D染色体上的TaIAA21编码基因序列。本发明所述的TaIAA21蛋白的编码基因可以为任意能够编码上述TaIAA21蛋白的核苷酸序列。考虑到密码子的简并性以及不同物种密码子的偏爱性，本领域技术人员可以根据需要使用适合特定物种表达的密码子。

具体地，所述小麦TaIAA21蛋白的编码基因的抑制因子包括能够抑制小麦TaIAA21蛋白的编码基因表达的干扰RNA。

作为优选，所述干扰RNA的靶序列如SEQ ID NO.7所示。

上述干扰RNA为本发明经筛选和优化获得，将该干扰RNA导入植物中能够有效抑制小麦TaIAA21蛋白编码基因的表达，显著提高籽粒大小和籽粒重量。

更优选地，将如SEQ ID NO.7所示的序列分别正向、反向连接于中间载体pWMB006后，再构建于表达载体pMWB111中，将携带干扰RNA的重组表达载体导入植物中，抑制小麦TaIAA21蛋白编码基因的表达。

上述TaIAA21蛋白或其编码基因或TaIAA21蛋白的编码基因的抑制因子的应用可以TaIAA21蛋白或其编码基因或TaIAA21蛋白的编码基因的抑制因子本身的形式应用，或者以含有TaIAA21蛋白的编码基因或其抑制因子的表达盒、载体、含有所述表达盒或所述载体的宿主细胞的形式应用。

第四方面，本发明提供一种小麦TaIAA21基因的干扰RNA，其以如SEQ ID NO.7所示的序列作为靶标序列。

上述干扰RNA在进行小麦TaIAA21基因沉默时，将如SEQ ID NO.7所示的序列分别正向、反向连接于中间载体pWMB006后，再构建于表达载体pMWB111中，得到携带干扰RNA的重组表达载体，将重组表达载体导入植物中，抑制小麦TaIAA21蛋白编码基因的表达。

第五方面，本发明还提供包含所述干扰RNA的生物材料，所述生物材料包括表达盒、载体、宿主细胞、工程菌或转基因植物细胞系。

所述转基因植物细胞系为非繁殖性转基因植物细胞系。

第六方面，本发明提供一种调控植物籽粒性状的方法，其包括调控植物中小麦TaIAA21蛋白的编码基因的表达量的步骤；

(1)如SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2或SEQ ID NO.3所示的氨基酸序列；

(2)如SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2或SEQ ID NO.3所示的氨基酸序列经一个或多个氨基酸的替换、插入或缺失得到的具有相同功能蛋白的氨基酸序列；

(3)与如SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2或SEQ ID NO.3所示的氨基酸序列具有至少80％同源性的氨基酸序列；优选地，所述同源性为至少90％；更优选为95％。

作为优选，所述方法包括：通过降低所述植物中小麦TaIAA21蛋白的编码基因的表达量，提高所述植物的籽粒大小或籽粒重量。

上述降低植物中TaIAA21蛋白的编码基因的表达量可通过本领域常规技术手段实现。

作为优选通过将如SEQ ID NO.7所示的序列分别正向、反向连接于中间载体pWMB006后，再构建于表达载体pMWB111中，将携带干扰RNA的重组表达载体导入植物中，降低所述植物中小麦TaIAA21蛋白的编码基因的表达量。

本发明通过将携带所述干扰RNA的重组表达载体导入小麦中，构建了具有优异籽粒性状的转基因小麦。

本发明中，所述植物为单子叶植物或双子叶植物。所述植物包括但不限于小麦、水稻、玉米、大豆、棉花、花生、拟南芥等。

本发明的有益效果在于：

本发明发现小麦TaIAA21基因具有调控籽粒大小和籽粒重量的功能，通过抑制小麦TaIAA21基因的表达能够显著提高籽粒大小(粒长和粒宽)以及籽粒重量(千粒重)。本发明进一步通过在小麦中导入小麦TaIAA21基因的干扰RNA获得了RNAi转基因植株。本发明提供的TaIAA21基因及其功能具有很好的应用价值，为提高植物的籽粒性状和产量提供了重要的基因资源和新方法。

附图说明

图1为本发明实施例1中小麦TaIAA21的基因结构，TaIAA21-7A和TaIAA21-7B、TaIAA21-7D分别代表小麦7A、7B和7D染色体上的TaIAA21基因。

图2为本发明实施例1中载体pEASY-Blunt Zero的结构示意图。

图3为本发明实施例2中的中间载体pWMB006的结构示意图。

图4为本发明实施例2中植物表达载体pMWB111的结构示意图。

图5为本发明实施例3中TaIAA21基因在RNAi转基因植株中的表达水平；其中，Feilder代表野生型植株，RNAi-L1和RNAi-L 2分别代表不同的RNAi转基因株系。

图6为本发明实施例4中小麦TaIAA21基因影响籽粒粒长的表型图；其中，Feilder代表野生型植株，RNAi-L1和RNAi-L 2分别代表不同的RNAi转基因株系。

图7为本发明实施例4中小麦TaIAA21基因影响籽粒粒宽的表型图；其中，Feilder代表野生型植株，RNAi-L1和RNAi-L 2分别代表不同的RNAi转基因株系。

图8为本发明实施例4中小麦TaIAA21基因RNAi转基因植株的籽粒表型统计图；其中，A为千粒重，B为籽粒粒长，C为籽粒粒宽。

图9为本发明实施例5中小麦TaIAA21基因的表达谱分析结果；其中，0、2、4、6、8、10表示授粉后的天数。

图10为本发明实施例6中TaIAA21基因在发育早期籽粒中的表达模式分析结果；其中，DAP-2、DAP-4和DAP-6分别代表授粉两天、四天和六天的原位杂交结果；Np代表珠心保护组织，Pe代表果皮，ETC代表胚乳转移细胞。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的优选实施方式进行详细说明。需要理解的是以下实施例的给出仅是为了起到说明的目的，并不是用于对本发明的范围进行限制。本领域的技术人员在不背离本发明的宗旨和精神的情况下，可以对本发明进行各种修改和替换。

下述实施例中所使用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材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1 TaIAA21基因全长的克隆

小麦各染色体上TaIAA21基因的结构示意图如图1所示，根据根据中国春小麦的参考序列设计其扩增引物。分别利用小麦7A染色体TaIAA21基因特异性扩增引物(SEQ IDNO.8-9)、小麦7B染色体TaIAA21基因特异性扩增引物(SEQ ID NO.10-11)和小麦7D染色体TaIAA21基因特异性扩增引物(SEQ ID NO.12-13)，从中国春幼穗cDNA中克隆TaIAA21基因的编码区序列；

PCR程序如下：94℃，5分钟；94℃，30秒；56℃，30秒；72℃，45秒；重复34次；72℃，10分钟。

PCR体系如下：

将上述PCR产物直接连接到pEASY-Blunt Zero上(如图2所示)；连接产物转化大肠杆菌DH5α，并在其中扩繁，阳性克隆经过测序筛选确定克隆得到小麦TaIAA21的编码区。

实施例2 TaIAA21基因RNAi表达载体及转基因植株的构建

本实施例利用RNA干扰的原理在小麦中抑制TaIAA21的表达水平，具体方法如下：

1、RNAi表达载体的构建

通过筛选，本发明最终确定选择小麦TaIAA21基因CDS序列中靠近3’端的一段序列作为靶标序列(233bp，其核苷酸序列如SEQ ID NO.7所示)，利用酶切连接将这段序列分别正向和反向连接于载体pWMB006(中间载体，如图3所示)中，并进一步构建于表达载体pMWB111(如图4所示)中，得到RNAi表达载体。

2、转基因小麦植株的构建

将上述构建的RNAi表达载体转化至农杆菌中，通过农杆菌介导转化方法将将上述构建的RNAi表达载体转入小麦，以小麦幼胚愈伤组织为受体，以β-内酰胺酶作为植物中的筛选标记，获得小麦转化植株。农杆菌介导转化方法具体如下：

(1)种子准备

将1.5g小麦种子依次经95％乙醇洗和20％次氯酸钠消毒和无菌水清洗后，将种子均匀放置于1/2MSO培养基表面，在24℃培养间光照(16h光照，8h黑暗)培养6天。

(2)外植体准备

当子叶从种皮中长出后，用锋利的解剖刀将子叶切成25mm²大小，并将子叶近轴面向上放置在盛有滤纸的D1培养基的表面(注意无菌操作)；于24℃培养间长光照(16h光照，8h黑暗)培养2天。

(3)农杆菌准备

固体培养基上活化-70℃存放的转化有RNAi表达载体的农杆菌(Agrobacteriumtumefaciens，C58C1)，挑单克隆至相应抗性的液体培养基中培养至OD₆₀₀处于0.6～0.7之间，收集菌体，MSO清洗悬浮并加入乙酰丁香酮(AS)制备成侵染液。

(4)共培养

用上一步制成的侵染液侵染子叶，侵染完成后将子叶远轴端朝上培养于新的盛有滤纸(Whatman Filter Paper)和D1培养基的新培养皿中，在24℃培养间放置2天(16h光照，8h黑暗)。

(5)选择转化愈伤

将子叶转移至2Z培养基上(没有滤纸)，约10天更换一次培养基，直至有芽出现后转移至1Z选择性培养基上继续培养，约两周更换一次培养基。

(6)生根

当再生苗至少有2cm长并包含至少一个生长点的时候，可从外植体上切下再生苗(不包括愈伤组织)，将再生苗放入MMSV培养基中进行生根培养。

生根后的植株生长到足够大时，就可转移至装有跖石和营养土的培养钵中，于一般生长箱中生长。这些植株即为T0代植株。

其中，使用到的培养基配方为：

120℃高压灭菌20分钟后加入以下成分：

120℃高压灭菌20分钟后加入以下成分：

120℃高压灭菌20分钟后加入以下成分：

120℃高压灭菌20分钟后加入以下成分，

特美汀 200mg/L；

卡那霉素 50mg/L；

叶酸 0.5mg/L。

实施例3 RNAi转基因株系中TaIAA21基因的表达量检测

利用实时定量荧光PCR(quantitative real time PCR，RT-PCR)测定实施例2构建的RNAi转基因株系中TaIAA21基因的表达量，结果如图5所示，结果表明，在TaIAA21的RNAi转基因植株中TaIAA21表达量显著下降，说明利用如SEQ ID NO.7所示的序列介导的RNAi能够特异性地抑制TaIAA21基因的表达。

实施例4小麦TaIAA21基因对籽粒发育的影响

将实施例2获得的RNAi小麦转基因植株与其野生型对照植株在温室中同时一起培育(16小时光照、20℃/8小时黑暗、22℃的光周期)，直至完成整个生命周期。对T1代RNAi转基因植株成熟籽粒进行表型观察和统计，其中，RNAi转基因植株的粒长表型如图6所示，RNAi转基因植株的粒宽表型如图7所示，RNAi转基因植株的千粒重、粒长和粒宽表型的统计结果如图8所示，结果显示，与野生型相比，转基因植株的粒长、粒宽和千粒重均增加，其中千粒重显著增加，而粒重的增加是粒长和粒宽共同作用的结果。上述结果表明，小麦TaIAA21基因参与籽粒发育，并且影响粒长，粒宽和千粒重。

利用农杆菌转化方法转化植物，外源基因的插入位点是随机的，同时这种转基因植株的表型表现方式也是利用RNA干扰方法沉默基因的一种普遍的方式，因此，上述实验结果能够证明小麦TaIAA21参与籽粒的发育。

实施例5 TaIAA21基因的表达谱分析

利用实时定量荧光PCR(quantitative real time RT-PCR)测定TaIAA21基因在籽粒发育早期中的表达谱，结果如图9所示。结果表明，TaIAA21基因主要在授粉四天后的籽粒中优势表达。

实施例6 TaIAA21的表达模式分析

利用原位杂交分析小麦TaIAA21基因的表达模式，结果如图10所示，结果表明，在授粉两天的籽粒中，TaIAA21在果皮和胚乳核部位中优势表达；在授粉四天的籽粒中，TaIAA21在果皮，珠心突起和胚乳核部位中优势表达；在授粉六天的籽粒中，由于胚乳转移细胞的出现，TaIAA21在胚乳转移细胞中也有表达。

虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

序列表

<110> 中国农业科学院作物科学研究所

<120> 小麦TaIAA21基因在调控籽粒性状中的应用

<130> KHP191115674.5

<160> 13

<170> SIPOSequenceListing 1.0

<210> 1

<211> 240

<212> PRT

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 1

Met Ala Pro Pro Gln Glu Arg Asp Tyr Ile Gly Leu Ser Pro Ala Ala

1 5 10 15

Ala Ala Ala Ala Thr Glu Leu Arg Leu Gly Leu Pro Gly Thr Glu Asp

20 25 30

Ala Ala Gly Asp Gly Gly Gly Ala Ala Ser Glu Ala Pro Leu Thr Leu

35 40 45

Glu Leu Leu Ser Lys Gly Gly Ala Lys Arg Gly Phe Ala Gly Ala Val

50 55 60

Ala Glu Glu Glu Asp Glu Lys Lys Lys Ala Gln Pro Pro Ala Ala Lys

65 70 75 80

Ala Gln Val Val Gly Trp Pro Pro Ile Arg Ser Tyr Arg Lys Asn Thr

85 90 95

Met Ala Thr Asn Leu Ser Ala Pro Arg Ser Lys Asp Glu Ala Glu Ala

100 105 110

Lys Gln Ala Pro Ala Pro Gly Cys Leu Tyr Val Lys Val Ser Met Asp

115 120 125

Gly Ala Pro Tyr Leu Arg Lys Val Asp Leu Lys Met Tyr Lys Asn Tyr

130 135 140

Lys Asp Leu Ser Leu Glu Leu Glu Lys Lys Phe Ser Gly Phe Thr Val

145 150 155 160

Gly His Gly Glu Ser Thr Gly Lys Ser Gly Arg Asp Gly Leu Ser Asp

165 170 175

Cys Arg Leu Met Asp Leu Lys Ser Gly Thr Glu Leu Val Leu Thr Tyr

180 185 190

Glu Asp Lys Asp Gly Asp Trp Met Leu Val Gly Asp Val Pro Trp Arg

195 200 205

Met Phe Thr Asp Ser Cys Arg Arg Met Arg Ile Met Lys Gly Ser Asp

210 215 220

Ala Val Gly Leu Ala Pro Arg Ala Ala Glu Lys Ser Lys Asn Gln Lys

225 230 235 240

<210> 2

<211> 244

<212> PRT

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 2

Met Ala Pro Pro Gln Glu Arg Asp Tyr Ile Gly Leu Ser Pro Ala Ala

1 5 10 15

Ala Ala Ala Ala Thr Glu Leu Arg Leu Gly Leu Pro Gly Thr Glu Asp

20 25 30

Ala Ala Gly Asp Gly Gly Gly Ala Ala Ser Glu Ala Pro Leu Thr Leu

35 40 45

Glu Leu Leu Ser Lys Gly Gly Ala Lys Arg Gly Phe Ala Gly Ala Val

50 55 60

Ala Glu Glu Glu Asp Glu Lys Lys Lys Ala Gln Pro Pro Ala Ala Lys

65 70 75 80

Ala Gln Val Val Gly Trp Pro Pro Ile Arg Ser Tyr Arg Lys Asn Thr

85 90 95

Met Ala Thr Asn Leu Ser Ala Pro Arg Ser Lys Asp Glu Ala Glu Ala

100 105 110

Lys Gln Ala Pro Val Pro Asp Cys Leu Tyr Val Lys Val Ser Met Asp

115 120 125

Gly Ala Pro Tyr Leu Arg Lys Val Asp Leu Lys Met Tyr Lys Asn Tyr

130 135 140

Lys Asp Leu Ser Leu Glu Leu Glu Lys Lys Phe Ser Gly Phe Thr Val

145 150 155 160

Gly His Gly Glu Ser Thr Gly Asn Ser Gly Arg Asp Gly Leu Ser Asp

165 170 175

Cys Arg Leu Met Asp Leu Lys Ser Gly Thr Glu Leu Val Leu Thr Tyr

180 185 190

Glu Asp Lys Asp Gly Asp Trp Met Leu Val Gly Asp Val Pro Trp Arg

195 200 205

Met Phe Thr Asp Ser Cys Arg Arg Met Arg Ile Met Lys Gly Ser Asp

210 215 220

Ala Val Gly Leu Ala Pro Arg Ala Ala Glu Lys Ser Lys Asn Gln Lys

225 230 235 240

Trp Gln Lys Gly

<210> 3

<211> 177

<212> PRT

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 3

Met Ala Pro Pro Gln Glu Arg Asp Tyr Ile Gly Leu Ser Pro Ala Ala

1 5 10 15

Lys Ala Gln Val Val Gly Trp Pro Pro Ile Arg Ser Tyr Arg Lys Asn

20 25 30

Thr Met Ala Thr Asn Leu Ser Ala Pro Arg Ser Lys Asp Glu Ala Glu

35 40 45

Ala Lys Gln Thr Pro Val Pro Asp Cys Leu Tyr Val Lys Val Ser Met

50 55 60

Asp Gly Ala Pro Tyr Leu Arg Lys Val Asp Leu Lys Met Tyr Lys Asn

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Tyr Lys Asp Leu Ser Leu Glu Leu Glu Lys Lys Phe Ser Gly Phe Thr

85 90 95

Val Gly His Gly Glu Ser Thr Gly Lys Ser Gly Arg Asp Gly Leu Ser

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Asp Cys Arg Leu Met Asp Leu Lys Ser Gly Thr Glu Leu Val Leu Thr

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Tyr Glu Asp Lys Asp Gly Asp Trp Met Leu Val Gly Asp Val Pro Trp

130 135 140

Arg Met Phe Thr Asp Ser Cys Arg Arg Met Arg Ile Met Lys Gly Ser

145 150 155 160

Asp Ala Val Gly Leu Ala Pro Arg Ala Ala Glu Lys Gly Lys Asn Gln

165 170 175

Lys

<210> 4

<211> 723

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 4

atggcgccac cacaggagcg ggactacatc gggctgtcgc cggcagcggc ggcggcggcc 60

acggagctgc gcctggggct cccggggacg gaggacgctg ccggggacgg cggtggagcg 120

gcgtcggagg cgccgctgac actggagctc ctgtccaagg gcggggcgaa acgcgggttc 180

gcgggcgcgg tggcggagga ggaggacgag aagaagaagg cgcagccgcc ggccgccaag 240

gcacaggtgg taggatggcc accaatccgc agttacagga agaacaccat ggcgacgaac 300

ttatctgctc ccagaagcaa agacgaggcc gaggcgaagc aggcaccggc accaggctgc 360

ctttatgtca aggttagcat ggatggtgct ccttacctca ggaaggtgga tctcaagatg 420

tataagaact ataaggacct ctcgctggag ctggagaaaa agttcagcgg ctttactgtt 480

ggtcatggtg aatcgactgg aaaatcggga agagatggat tatctgattg ccggctgatg 540

gaccttaaaa gcggcactga acttgtgctc acttatgagg ataaggatgg tgattggatg 600

cttgttggtg atgttccatg gcgaatgttc acagacagct gtaggaggat gaggatcatg 660

aaggggtcag atgcagtggg cctcgctccg agggccgccg agaagagtaa gaaccagaag 720

tag 723

<210> 5

<211> 735

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 5

atggcgccgc cacaggagcg ggactacatc gggctgtcgc cggccgcggc ggcggcggcc 60

acggagctgc gcctggggct cccgggcacg gaggacgctg ctggggacgg cggtggagcg 120

gcgtcggagg cgccgctgac gctggagctt ctgtccaagg gcggggcgaa acgcgggttc 180

gctggcgcgg tggcggagga agaggacgag aagaagaagg cgcagccgcc ggccgccaag 240

gcacaggtgg taggatggcc accaatccgc agttacagga agaacaccat ggcgacgaac 300

ttatctgctc ccagaagcaa agacgaggcc gaggcgaagc aggcaccagt accggattgc 360

ctttatgtca aggttagcat ggatggtgct ccttacctca ggaaggtgga tcttaagatg 420

tacaagaact acaaggacct ctcgctggag ctggagaaaa agttcagcgg ctttactgtt 480

ggtcatggtg aatcgactgg aaactcggga agagatggat tatctgattg tcgactgatg 540

gatcttaaaa gcgggactga acttgtgctc acttatgagg ataaggatgg cgattggatg 600

cttgttggtg atgttccatg gcgaatgttc acagacagct gtaggaggat gaggatcatg 660

aaggggtcag atgcagtggg cctcgctccg agggcggccg agaagagcaa gaaccagaaa 720

tggcaaaaag gatga 735

<210> 6

<211> 534

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 6

atggcgccgc cacaggagcg ggactacatc gggctgtcgc cggccgccaa ggcacaggtg 60

gtaggatggc caccaatccg cagttacagg aagaacacca tggcgaccaa cttatctgct 120

cccagaagca aagacgaggc cgaggcgaag cagacaccag taccggattg cctttatgtc 180

aaggttagca tggatggtgc tccttacctc aggaaggtgg atcttaagat gtacaagaac 240

tacaaggacc tctcgctgga gctggagaaa aagttcagcg gctttactgt tggtcatggt 300

gaatcgactg gaaaatcggg aagagatgga ttatctgatt gtcgactgat ggatcttaaa 360

agcgggactg aacttgtgct cacttatgag gataaggatg gcgattggat gcttgttggt 420

gatgttccat ggcgaatgtt cacagacagc tgtaggagga tgaggatcat gaaggggtca 480

gatgcagtgg gcctcgctcc gagggccgcc gagaagggca agaaccagaa atag 534

<210> 7

<211> 233

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 7

gaagagtaag aaccagaagt agcaagaacg atgaacccga tctgtttcct ttcctgcgat 60

cgcatcttac aagggtgatg gactttatgt gtgatgagaa agggatttac ttatatatat 120

aacctacgtg tattctcttt gttatttcct tgtatgttcg ttcggaacaa gcatgttaga 180

ttgtgtaagc tgatgtgtgt gtatctacta ctactgcact actttgattt gat 233

<210> 8

<211> 25

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<400> 8

gaagagtaag aaccagaagt agcaa 25

<210> 9

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<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 9

cagacgaaat gaaagcaacg 20

<210> 10

<211> 20

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 10

ggcgacgaac ttatctgctc 20

<210> 11

<211> 20

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 11

gggttcatcc tttttgccat 20

<210> 12

<211> 18

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 12

agacaccagt accggatt 18

<210> 13

<211> 19

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 13

accctcgtac gacgatgat 19

Claims (10)

1.小麦TaIAA21蛋白或其编码基因或小麦TaIAA21蛋白的编码基因的抑制因子在调控植物籽粒性状中的应用。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述籽粒性状为籽粒大小或籽粒重量。

3.小麦TaIAA21蛋白或其编码基因或小麦TaIAA21蛋白的编码基因的抑制因子在调控植物产量中的应用。

4.根据权利要求1～3任一项所述的应用，其特征在于，通过降低所述TaIAA21蛋白的编码基因的表达量，提高植物籽粒大小、籽粒重量或产量。

5.小麦TaIAA21蛋白或其编码基因或小麦TaIAA21蛋白的编码基因的抑制因子在植物遗传育种中的应用。

6.根据权利要求1～5任一项所述的应用，其特征在于，所述小麦TaIAA21蛋白具有如下任一种氨基酸序列：

(1)如SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2或SEQ ID NO.3所示的氨基酸序列；

(2)如SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2或SEQ ID NO.3所示的氨基酸序列经一个或多个氨基酸的替换、插入或缺失得到的具有相同功能蛋白的氨基酸序列；

(3)与如SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2或SEQ ID NO.3所示的氨基酸序列具有至少80％同源性的氨基酸序列；优选地，所述同源性为至少90％；更优选为95％。

7.根据权利要求1～6任一项所述的应用，其特征在于，所述小麦TaIAA21蛋白的编码基因的抑制因子包括能够抑制小麦TaIAA21蛋白的编码基因表达的干扰RNA；

优选地，所述干扰RNA的靶序列如SEQ ID NO.7所示。

8.一种小麦TaIAA21基因的干扰RNA，其特征在于，其以如SEQ ID NO.7所示的序列作为靶标序列。

9.包含权利要求8所述的干扰RNA的生物材料，其特征在于，所述生物材料包括表达盒、载体、宿主细胞、工程菌或转基因植物细胞系。

10.一种调控植物籽粒性状的方法，其特征在于，包括：调控植物中小麦TaIAA21蛋白的编码基因的表达量；

所述小麦TaIAA21蛋白具有如下任一种氨基酸序列：

(1)如SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2或SEQ ID NO.3所示的氨基酸序列；

(2)如SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2或SEQ ID NO.3所示的氨基酸序列经一个或多个氨基酸的替换、插入或缺失得到的具有相同功能蛋白的氨基酸序列；

(3)与如SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2或SEQ ID NO.3所示的氨基酸序列具有至少80％同源性的氨基酸序列；优选地，所述同源性为至少90％；更优选为95％；

优选地，通过降低所述植物中小麦TaIAA21蛋白的编码基因的表达量，提高所述植物的籽粒大小或籽粒重量。

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