TaMYB72蛋白质及其编码基因在调控小麦产量相关性状的应用
本发明公开了TaMYB72蛋白质及其编码基因在调控小麦产量相关性状的应用。本发明公开的TaMYB72蛋白质为SEQ ID No.3所示的TaMYB72‑A、SEQ ID No.6所示的TaMYB72‑B和/或SEQ ID No.9所示的TaMYB72‑D。实验证明，小麦中TaMYB72基因进行编辑后所得TaMYB72基因敲除株系产量增加(包括穗长、穗粒数、粒长和粒重均增加)，株高增加，抽穗期延长、成熟期延长。本发明的TaMYB72蛋白及其编码基因可用于调控小麦的产量、株高、抽穗期和成熟期，对改良小麦产量、培育高产量小麦品种具有重要价值。
发明专利
CN202410615741.4
2024-05-16
CN118325955A
2024-07-11
C12N15/82(2006.01)
中国农业科学院作物科学研究所
张立超;解振诚;孔秀英;刘旭;武丽芬;夏川;李丹萍
100081 北京市海淀区中关村南大街12号
北京纪凯知识产权代理有限公司
魏少伟
北京;11
1.TaMYB72蛋白质或调控TaMYB72蛋白质含量或活性的物质的下述任一应用： M1)调控植物产量，或制备调控植物产量的产品； M2)调控植物株高，或制备调控植物株高的产品； M3)调控植物抽穗期或成熟期，或制备调控植物抽穗期或成熟期的产品； M4)调控植物产量与株高，或制备调控植物产量与株高的产品； M5)调控植物产量以及抽穗期或成熟期，或制备调控植物产量以及抽穗期或成熟期的产品； M6)调控植物株高以及抽穗期或成熟期，或制备调控植物株高以及抽穗期或成熟期的产品； M7)调控植物产量、株高以及抽穗期或成熟期，或制备调控植物产量、株高以及抽穗期或成熟期的产品； M8)培育产量改变的植物，或制备培育产量改变的植物的产品； M9)培育株高改变的植物，或制备培育株高改变的植物的产品； M10)培育抽穗期或成熟期改变的植物，或制备培育抽穗期或成熟期改变的植物的产品； M11)培育产量与株高改变的植物，或制备培育产量与株高改变的植物的产品； M12)培育产量以及抽穗期或成熟期改变的植物，或制备培育产量以及抽穗期或成熟期改变的植物的产品； M13)培育株高以及抽穗期或成熟期改变的植物，或制备培育株高以及抽穗期或成熟期改变的植物的产品； M14)培育产量、株高以及抽穗期或成熟期改变的植物，或制备培育产量、株高以及抽穗期或成熟期改变的植物的产品； 所述TaMYB72蛋白质为TaMYB72-A、TaMYB72-B和/或TaMYB72-D，所述TaMYB72-A为如下A1)、A2)或A3)： A1)氨基酸序列是SEQ ID No.3的蛋白质； A2)将序列表中SEQ ID No.3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/或添加且具有相同功能的蛋白质； A3)在A1)或A2)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质； 所述TaMYB72-B为如下B1)、B2)或B3)： B1)氨基酸序列是SEQ ID No.6的蛋白质； B2)将序列表中SEQ ID No.6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/或添加且具有相同功能的蛋白质； B3)在B1)或B2)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质； 所述TaMYB72-D为如下D1)、D2)或D3)： D1)氨基酸序列是SEQ ID No.9的蛋白质； D2)将序列表中SEQ ID No.9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/或添加且具有相同功能的蛋白质； D3)在D1)或D2)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质。 2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述调控TaMYB72蛋白质含量或活性的物质为下述B1)至B9)中的任一种： B1)编码权利要求1中所述TaMYB72蛋白质的核酸分子； B2)含有B1)所述核酸分子的表达盒； B3)含有B1)所述核酸分子的重组载体、或含有B2)所述表达盒的重组载体； B4)含有B1)所述核酸分子的重组微生物、或含有B2)所述表达盒的重组微生物、或含有B3)所述重组载体的重组微生物； B5)含有B1)所述核酸分子的转基因植物细胞系、或含有B2)所述表达盒的转基因植物细胞系； B6)含有B1)所述核酸分子的转基因植物组织、或含有B2)所述表达盒的转基因植物组织； B7)含有B1)所述核酸分子的转基因植物器官、或含有B2)所述表达盒的转基因植物器官； B8)降低权利要求1中所述TaMYB72蛋白质含量的核酸分子； B9)含有B8)所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组微生物、转基因植物细胞系、转基因植物组织或转基因植物器官。 3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于：B1)所述核酸分子为如下b11)-b18)中的任一种： b11)编码序列是序列表中SEQ ID No.1的第215-1279位的cDNA分子或DNA分子； b12)序列表中SEQ ID No.1的第215-1279位或SEQ ID No.1或SEQ ID No.2所示的DNA分子； b13)编码序列是序列表中SEQ ID No.4的第385-1449位的cDNA分子或DNA分子； b14)序列表中SEQ ID No.4的第385-1449位或SEQ ID No.4或SEQ ID No.5所示的DNA分子； b15)编码序列是序列表中SEQ ID No.7的第406-1467位的cDNA分子或DNA分子； b16)序列表中SEQ ID No.7的第406-1467位或SEQ ID No.7或SEQ ID No.8所示的DNA分子； b17)与b11)-b16)中任一限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码权利要求1中所述TaMYB72蛋白质的DNA分子； b18)在严格条件下与b11)-b17)中任一限定的核苷酸序列杂交，且编码权利要求1中所述TaMYB72蛋白质的DNA分子； B8)所述核酸分子为CRISPR-Cas9系统中靶向权利要求1中所述TaMYB72蛋白质的sgRNA或转录所述sgRNA的DNA分子。 4.根据权利要求1-3中任一所述的应用，其特征在于：所述调控TaMYB72蛋白质含量或活性的物质为降低所述TaMYB72蛋白质含量或活性的物质，所述调控植物产量为提高所述植物的产量，所述调控植物株高为提高所述植物的株高，所述调控植物抽穗期或成熟期为延长所述植物的抽穗期或成熟期；所述产量改变为产量提高，所述株高改变为株高提高，所述抽穗期或成熟期改变为抽穗期或成熟期的延长。 5.根据权利要求1-4中任一所述的应用，其特征在于：所述产量体现在穗长、穗粒数、粒长和/或千粒重上。 6.根据权利要求1-5中任一所述的应用，其特征在于：所述植物为N1)或N2)或N3)： N1)单子叶植物或双子叶植物； N2)禾本科植物； N3)小麦。 7.下述任一方法： X1)提高植物产量的方法，包括：降低受体植物中权利要求1中所述TaMYB72蛋白质的含量或活性，或敲除权利要求1中所述TaMYB72蛋白质的编码基因，或降低权利要求1中所述TaMYB72蛋白质的编码基因的表达量，得到与所述受体植物相比产量提高的目的植物； X2)培育产量提高植物的方法，包括：降低受体植物中权利要求1中所述TaMYB72蛋白质的含量或活性，或敲除权利要求1中所述TaMYB72蛋白质的编码基因，或降低权利要求1中所述TaMYB72蛋白质的编码基因的表达量，得到与所述受体植物相比产量提高的目的植物，实现植物产量的提高； X3)提高植物产量与株高的方法，包括：降低受体植物中权利要求1中所述TaMYB72蛋白质的含量或活性，或敲除权利要求1中所述TaMYB72蛋白质的编码基因，或降低权利要求1中所述TaMYB72蛋白质的编码基因的表达量，得到与所述受体植物相比产量与株高均提高的目的植物； X4)培育产量与株高均提高植物的方法，包括：降低受体植物中权利要求1中所述TaMYB72蛋白质的含量或活性，或敲除权利要求1中所述TaMYB72蛋白质的编码基因，或降低权利要求1中所述TaMYB72蛋白质的编码基因的表达量，得到与所述受体植物相比产量与株高均提高的目的植物，实现植物产量与株高的提高； X5)提高植物产量并且延长植物抽穗期或成熟期的方法，包括：降低受体植物中权利要求1中所述TaMYB72蛋白质的含量或活性，或敲除权利要求1中所述TaMYB72蛋白质的编码基因，或降低权利要求1中所述TaMYB72蛋白质的编码基因的表达量，得到与所述受体植物相比产量提高且抽穗期或成熟期延长的目的植物； X6)培育产量提高并且抽穗期或成熟期延长植物的方法，包括：降低受体植物中权利要求1中所述TaMYB72蛋白质的含量或活性，或敲除权利要求1中所述TaMYB72蛋白质的编码基因，或降低权利要求1中所述TaMYB72蛋白质的编码基因的表达量，得到与所述受体植物相比产量提高且抽穗期或成熟期延长的目的植物，实现植物产量的提高且抽穗期或成熟期延长； X7)提高植物株高并且延长植物抽穗期或成熟期的方法，包括：降低受体植物中权利要求1中所述TaMYB72蛋白质的含量或活性，或敲除权利要求1中所述TaMYB72蛋白质的编码基因，或降低权利要求1中所述TaMYB72蛋白质的编码基因的表达量，得到与所述受体植物相比产量提高且抽穗期或成熟期延长的目的植物； X8)培育株高提高并且抽穗期或成熟期延长植物的方法，包括：降低受体植物中权利要求1中所述TaMYB72蛋白质的含量或活性，或敲除权利要求1中所述TaMYB72蛋白质的编码基因，或降低权利要求1中所述TaMYB72蛋白质的编码基因的表达量，得到与所述受体植物相比产量提高且抽穗期或成熟期延长的目的植物，实现植物产量的提高且抽穗期或成熟期延长； X9)提高植物产量、株高并延长植物抽穗期或成熟期的方法，包括：降低受体植物中权利要求1中所述TaMYB72蛋白质的含量或活性，或敲除权利要求1中所述TaMYB72蛋白质的编码基因，或降低权利要求1中所述TaMYB72蛋白质的编码基因的表达量，得到与所述受体植物相比产量、株高均提高且抽穗期或成熟期延长的目的植物； X10)培育产量、株高均提高并且抽穗期或成熟期延长植物的方法，包括：降低受体植物中权利要求1中所述TaMYB72蛋白质的含量或活性，或敲除权利要求1中所述TaMYB72蛋白质的编码基因，或降低权利要求1中所述TaMYB72蛋白质的编码基因的表达量，得到与所述受体植物相比产量、株高均提高且抽穗期或成熟期延长的目的植物，实现植物产量与株高的提高且抽穗期或成熟期延长。 8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：敲除权利要求1中所述TaMYB72蛋白质的编码基因利用CRISPR-Cas9系统完成。 9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于：所述植物为N1)或N2)或N3)： N1)单子叶植物或双子叶植物； N2)禾本科植物； N3)小麦。 10.权利要求1中所述TaMYB72蛋白质，或权利要求1-3中任一所述调控TaMYB72蛋白质含量或活性的物质。