【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及從禾本科植物中分離的生長(zhǎng)相關(guān)的基因及其用途，尤其涉及從禾本科植物中分離的 cct5基因或其編碼蛋白在調(diào)控植物生長(zhǎng)中的用途，屬于 cct5基因及其用途領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
1、水稻直接播種（直播）是指在不經(jīng)過(guò)育苗移栽的情況下，將水稻種子直接播種在田間的一種栽培方式。相比傳統(tǒng)的育苗移栽，直播具有顯著的優(yōu)勢(shì)，即直播的方式可以節(jié)省大量人力和時(shí)間成本，還能減少病蟲(chóng)害的傳播以及有助于提升產(chǎn)量。
2、中胚軸是水稻種子胚芽部分的重要結(jié)構(gòu)，直接關(guān)系到水稻的發(fā)芽與早期生長(zhǎng)。在水稻直播過(guò)程中，中胚軸的發(fā)育狀況對(duì)種子的萌發(fā)和秧苗的生長(zhǎng)起到了至關(guān)重要的作用。在直播條件下，種子的發(fā)芽需要良好的環(huán)境條件，而中胚軸的正常發(fā)育是保證發(fā)芽的關(guān)鍵因素之一。中胚軸發(fā)育較好時(shí)，能夠更快突破土壤并展開(kāi)初生葉，促進(jìn)苗期的生長(zhǎng)發(fā)育。因此，優(yōu)化中胚軸的發(fā)育特性，如提高中胚軸長(zhǎng)度，是提高直播水稻生產(chǎn)效率的重要途徑之一。同時(shí)，研究中胚軸的生理特性，能夠?yàn)檫x擇適合直播的水稻品種提供理論依據(jù)，推動(dòng)水稻直播技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用與推廣。
3、 cct5基因編碼的t-complex蛋白作為一種新發(fā)現(xiàn)的調(diào)控蛋白，其通過(guò)調(diào)節(jié)與植物激素相關(guān)的信號(hào)傳導(dǎo)路徑，在植物的胚胎發(fā)育、細(xì)胞分裂和分化等過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。挖掘其在植物生長(zhǎng)發(fā)育中的功能，以及調(diào)控中胚軸伸長(zhǎng)的分子機(jī)制，在培育高產(chǎn)經(jīng)濟(jì)的直播水稻中具有較大應(yīng)用價(jià)值潛力。
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1、本專(zhuān)利技術(shù)的主要目的是將 cct5基因、cct5蛋白、含有 cct5基因的表達(dá)盒或含有 cct5基因的重組植物表達(dá)載體應(yīng)用于調(diào)控植物生長(zhǎng)。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專(zhuān)利技術(shù)所采用的主要技術(shù)方案包括：
3、本專(zhuān)利技術(shù)的一方面是將 cct5基因、cct5蛋白、含有 cct5基因的表達(dá)盒或含有 cct5基因的重組植物表達(dá)載體應(yīng)用于調(diào)控植物生長(zhǎng)。
4、本專(zhuān)利技術(shù)的一種優(yōu)選的具體實(shí)施方案，所述的植物是禾本科植物。
5、本專(zhuān)利技術(shù)的一種優(yōu)選的具體實(shí)施方案，所述的調(diào)控植物生長(zhǎng)是促進(jìn)水稻生長(zhǎng)；其中，所述的促進(jìn)水稻生長(zhǎng)包括增加水稻中胚軸的長(zhǎng)度、提高水稻種子直播時(shí)的出芽率或水稻苗的高度。
6、作為參考，本專(zhuān)利技術(shù)提供了一種實(shí)施方案。即通過(guò)將植物中的與植物生長(zhǎng)相關(guān)的cct5蛋白的編碼基因進(jìn)行過(guò)表達(dá)，提高植物生長(zhǎng)相關(guān)的cct5蛋白的表達(dá)量或活性，從而促進(jìn)植物生長(zhǎng)，進(jìn)而增加植物苗的高度、增加植物中胚軸的長(zhǎng)度、增加植物種子直播時(shí)的出芽率。
7、本專(zhuān)利技術(shù)的一種優(yōu)選的具體實(shí)施方案，一種耐直播水稻品種的培育方法，包括：在水稻中過(guò)表達(dá) cct5基因，使 cct5基因的表達(dá)量增強(qiáng)或使cct5蛋白的功能或活性增強(qiáng)；譬如，將來(lái)源于谷子的 sicct5基因或來(lái)源于水稻的 oscct5基因與表達(dá)調(diào)控元件相連接得到在植物中表達(dá)該基因的重組植物表達(dá)載體；將所述重組植物表達(dá)載體轉(zhuǎn)化水稻，使 cct5基因在水稻中進(jìn)行過(guò)表達(dá)，所得到的轉(zhuǎn)基因水稻的耐直播性能得到提高，包括：增加水稻中胚軸的長(zhǎng)度、提高水稻種子直播時(shí)的出芽率或苗高。
8、作為參考，本專(zhuān)利技術(shù)提供了一種 cct5基因植物重組表達(dá)載體，包括：將谷子的 sicct5基因或來(lái)源于水稻的 oscct5基因與表達(dá)調(diào)控元件相連接得到重組植物表達(dá)載體；該重組植物表達(dá)載體可以由5′端非編碼區(qū)，seq?id?no.2所示的核苷酸或seq?id?no.4所示的核苷酸和3′非編碼區(qū)組成；其中，所述的5′端非編碼區(qū)可以包括啟動(dòng)子序列、增強(qiáng)子序列或/和翻譯增強(qiáng)序列；所述的啟動(dòng)子可以是組成型啟動(dòng)子、誘導(dǎo)型啟動(dòng)子、組織或器官特異性啟動(dòng)子；所述的3′非編碼區(qū)可以包含終止子序列、mrna切割序列等。合適的終止子序列可取自根癌農(nóng)桿菌的ti-質(zhì)粒，例如章魚(yú)堿合成酶和胭脂堿合成酶終止區(qū)。
9、所述重組植物表達(dá)載體還可含有用于選擇轉(zhuǎn)化細(xì)胞的選擇性標(biāo)記基因，用于選擇經(jīng)轉(zhuǎn)化的細(xì)胞或組織。所述標(biāo)記基因包括：編碼抗生素抗性的基因以及賦予除草化合物抗性的基因等。此外，所述的標(biāo)記基因還包括表型標(biāo)記，例如β-半乳糖苷酶和熒光蛋白等。
10、轉(zhuǎn)化方案以及將所述多核苷酸或多肽引入植物的方案可視用于轉(zhuǎn)化的植物或植物細(xì)胞的類(lèi)型而變化。將所述多核苷酸引入植物細(xì)胞的合適方法包括：顯微注射、電穿孔、農(nóng)桿菌介導(dǎo)的轉(zhuǎn)化、直接基因轉(zhuǎn)移以及高速?gòu)椀擂Z擊等。在特定的實(shí)施方案中，可利用多種瞬時(shí)轉(zhuǎn)化法將谷子的 sicct5基因或水稻的 oscct5基因提供給植物。利用常規(guī)方法可使已轉(zhuǎn)化的細(xì)胞再生穩(wěn)定轉(zhuǎn)化植株（mccormick?et?al.?plant?cell?reports.?1986.?5:81-84）。
11、本專(zhuān)利技術(shù)的一種優(yōu)選的具體實(shí)施方案，所述的禾本科植物是水稻。
12、本專(zhuān)利技術(shù)的另一方面是提供了谷子或水稻來(lái)源的能夠調(diào)控植物生長(zhǎng)的 cct5基因及其蛋白。
13、本專(zhuān)利技術(shù)的一種優(yōu)選的具體實(shí)施方案，所述的 cct5基因?yàn)楹塑账嵝蛄袨閟eq?idno.2所示的 oscct5基因或核苷酸序列為seq?id?no.4所示的 sicct5基因。
14、另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以將seq?id?no.2所示的核苷酸、seq?id?no.4所示的核苷酸進(jìn)行優(yōu)化以增強(qiáng)在植物中的表達(dá)效率。
15、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以很容易地采用已知的方法，例如定向進(jìn)化或點(diǎn)突變的方法，對(duì) cct5基因的核苷酸序列進(jìn)行突變。那些經(jīng)過(guò)人工修飾的，具有與 cct5基因的核苷酸序列75％或者更高同一性的核苷酸，只要所編碼蛋白具有調(diào)控植物生長(zhǎng)的功能，均是衍生于本專(zhuān)利技術(shù)的核苷酸序列并且等同于本專(zhuān)利技術(shù)的序列。
16、另外，本專(zhuān)利技術(shù)中所述的核苷酸序列可以是dna，如cdna、基因組dna或重組dna；也可以是rna，如mrna或hnrna等。
17、本專(zhuān)利技術(shù)的一種優(yōu)選的具體實(shí)施方案，所述的植物是禾本科植物。
18、本專(zhuān)利技術(shù)的一種優(yōu)選的具體實(shí)施方案，所述的cct5蛋白是與seq?id本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.CCT5基因、CCT5蛋白、含有CCT5基因的表達(dá)盒或含有CCT5基因的重組植物表達(dá)載體在調(diào)控植物生長(zhǎng)中的用途；所述的植物是禾本科植物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用途，其特征在于，所述的調(diào)控植物生長(zhǎng)是促進(jìn)水稻生長(zhǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用途，其特征在于，所述的促進(jìn)水稻生長(zhǎng)包括：增加水稻中胚軸的長(zhǎng)度、提高水稻種子直播時(shí)的出芽率或苗高。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任何一項(xiàng)所述的用途，其特征在于，包括：將CCT5基因在植物中進(jìn)行過(guò)表達(dá)，提高CCT5基因的表達(dá)量或表達(dá)水平、或增強(qiáng)CCT5蛋白的功能或活性。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用途，其特征在于，所述的禾本科植物是水稻。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用途，其特征在于，所述的CCT5基因?yàn)楹塑账嵝蛄袨镾EQ?IDNO.2所示的OsCCT5基因或核苷酸序列為SEQ?ID?NO.4所示的SiCCT5基因。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用途，其特征在于，所述的CCT5蛋白來(lái)源于禾本科植物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的用途，其特征在于，所述的CCT5蛋白是與SEQ?
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用途，其特征在于，所述的CCT5蛋白為氨基酸序列為SEQ?IDNO.1所示的OsCCT5蛋白或氨基酸序列為SEQ?ID?NO.3所示的SiCCT5蛋白。
10.一種耐直播水稻品種的培育方法，其特征在于，包括：構(gòu)建含有CCT5基因過(guò)表達(dá)重組植物表達(dá)載體；將CCT5基因過(guò)表達(dá)重組植物表達(dá)載體轉(zhuǎn)化水稻，使CCT5基因在水稻中進(jìn)行過(guò)表達(dá)，所得到的轉(zhuǎn)基因水稻直播時(shí)的生長(zhǎng)性能得到提高，包括：增加水稻中胚軸的長(zhǎng)度、提高水稻種子直播時(shí)的出芽率或苗高；所述的CCT5基因?yàn)楹塑账嵝蛄袨镾EQ?ID?NO.2所示的OsCCT5基因或核苷酸序列為SEQ?ID?NO.4所示的SiCCT5基因。
...【技術(shù)特征摘要】
1.cct5基因、cct5蛋白、含有cct5基因的表達(dá)盒或含有cct5基因的重組植物表達(dá)載體在調(diào)控植物生長(zhǎng)中的用途；所述的植物是禾本科植物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用途，其特征在于，所述的調(diào)控植物生長(zhǎng)是促進(jìn)水稻生長(zhǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用途，其特征在于，所述的促進(jìn)水稻生長(zhǎng)包括：增加水稻中胚軸的長(zhǎng)度、提高水稻種子直播時(shí)的出芽率或苗高。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任何一項(xiàng)所述的用途，其特征在于，包括：將cct5基因在植物中進(jìn)行過(guò)表達(dá)，提高cct5基因的表達(dá)量或表達(dá)水平、或增強(qiáng)cct5蛋白的功能或活性。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用途，其特征在于，所述的禾本科植物是水稻。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用途，其特征在于，所述的cct5基因?yàn)楹塑账嵝蛄袨閟eq?idno.2所示的oscct5基因或核苷酸序列為seq?id?no.4所示的sicct5基因。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用途，其特征...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：崔學(xué)安，張治國(guó)，李燕呢，吳金霞，陳國(guó)鑫，王志偉，杜量衡，孫學(xué)輝，路鐵剛，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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