一种LA1新等位基因LA4在调控植株分蘖角度中的应用

本发明属于生物，尤其涉及一种la1新等位基因la4在调控植株分蘖角度中的应用。

背景技术：

1、水稻株型主要包括株高、分蘖数、分蘖角度、叶型和穗型等，其中分蘖角度是影响水稻株型，决定水稻单产的重要农艺性状之一。分蘖角度大的植株株型松散，会造成相互遮挡和倒伏，减少光合利用率、降低产量；分蘖角度小的植株株型紧凑，分蘖力差，易感染病虫害，影响产量。只有选择分蘖角度合适的育种材料，才能培育理想株型水稻，提升光能利用率，最终实现粮食增产。

2、水稻分蘖角度的遗传调控是一个复杂过程，诸多研究表明重力刺激是决定水稻分蘖角度的关键因素，挖掘参与重力响应的基因，并解析其调控分蘖角度的分子机理已成为水稻功能基因组研究的重要热点。

3、目前，关于细胞壁基因参与器官弯曲生长的报道较少，且其调控机制尚不清楚；生长素不对称分布是如何触发细胞壁相关基因差异表达的，器官弯曲生长过程中细胞壁组分的改变情况及调节机制等问题尚需系统研究。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种la1新等位基因la4在调控植株分蘖角度中的应用，以解决上述技术问题。

2、本发明目的之一在于提供：一种la1新等位基因la4在调控植株分蘖角度中的应用，与野生型la1基因相比，la4的第221位的碱基g突变为碱基a，第74位氨基酸从甘氨酸突变为天冬氨酸；la4的编码核苷酸序列为：seq id no:1；编码蛋白的氨基酸序列为：seq idno:2。植株为水稻。

3、本发明目的之二在于提供一种la1新等位基因la4在构建植株分蘖角度调控分子网络中的应用，与野生型la1基因相比，la4基因的第221位的碱基g突变为碱基a，第74位氨基酸从甘氨酸突变为天冬氨酸；la4的编码核苷酸序列为：seq id no:1；编码蛋白的氨基酸序列为：seq id no:2。植株为水稻。

4、本发明目的之三在于提供一种la1新等位基因la4在调控植株的脆性中的应用，与野生型la1基因相比，la4基因的第221位的碱基g突变为碱基a，第74位氨基酸从甘氨酸突变为天冬氨酸；la4的编码核苷酸序列为：seq id no:1；编码蛋白的氨基酸序列为：seq idno:2。植株为水稻。

5、本发明目的之四在于提供一种基于la1新等位基因la4构建的表达载体。

6、本发明的有益效果在于：

7、本发明首先利用甲基磺酸乙酯(ethylmethanesulfonate,ems)对籼稻品种teqing进行诱变，筛选获得一个匍匐生长的突变体lazy4(la4)，该突变体的茎向重力性完全丧失，在胚芽鞘、幼苗时期均呈匍匐生长，成熟期则呈吊兰状，整株侧向生长，暗示la4参与向重力反应，调控水稻分蘖角度。

8、lazy1(la1)是首个被克隆的分蘖角度基因，其与重力反应过程中的生长素不对称分布密切相关。克隆发现la4中la1新等位基因la4发生单碱基突变，第74位氨基酸从甘氨酸(gly,g)突变为天冬氨酸(asp，d)，而la1新等位基因la4正是水稻分蘖角度调控基因la1的新的等位突变。而la1与重力反应过程中的生长素不对称分布密切相关。

9、进一步的遗传学实验显示回补材料的茎向重力缺失表型得到了不同程度的恢复，证明茎向重力缺失的确是由la4的突变导致的。电镜扫描观察发现，la4的叶片细胞壁变薄，茎秆外壁变窄，通气孔孔径增大。细胞壁组分测定结果显示，la4的纤维素含量增加、半纤维素含量减少，暗示la1新等位基因la4还可能通过调控细胞壁结构和组分合成，参与器官的弯曲生长，影响水稻分蘖角度的调控过程。

10、由此，本发明获得的la1新等位基因la4参与生长素不对称分布，可能影响细胞壁结构或组分的合成，调控器官的弯曲生长，为构建水稻分蘖角度调控分子网络提供了新的理论依据，为改良水稻分蘖角度，培育理想株型提供了宝贵的遗传资源。

技术特征：

1.一种la1新等位基因la4在调控植株分蘖角度中的应用，其特征在于，与野生型la1基因相比，la4的第221位的碱基g突变为碱基a，第74位氨基酸从甘氨酸突变为天冬氨酸；la4的编码核苷酸序列为：seq id no:1；编码蛋白的氨基酸序列为：seq id no:2。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述植株为水稻。

3.一种la1新等位基因la4在构建植株分蘖角度调控分子网络中的应用，其特征在于，与野生型la1基因相比，la4基因的第221位的碱基g突变为碱基a，第74位氨基酸从甘氨酸突变为天冬氨酸；la4的编码核苷酸序列为：seq id no:1；编码蛋白的氨基酸序列为：seqidno:2。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述植株为水稻。

5.一种la1新等位基因la4在调控植株的脆性中的应用，其特征在于，与野生型la1基因相比，la4基因的第221位的碱基g突变为碱基a，第74位氨基酸从甘氨酸突变为天冬氨酸；la4的编码核苷酸序列为：seq id no:1；编码蛋白的氨基酸序列为：seq id no:2。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述植株为水稻。

7.一种基于la1新等位基因la4构建的表达载体。

技术总结本发明属于生物技术领域，具体公开了一种LA1新等位基因LA4在调控植株分蘖角度中的应用。本发明提供的LA1新等位基因LA4参与向重力性反应，可能与生长素不对称分布密切相关，可能影响细胞壁结构或组分的合成，调控器官的弯曲生长，为构建水稻分蘖角度调控分子网络提供了新的理论依据，为改良水稻分蘖角度，培育理想株型提供了宝贵的遗传资源。技术研发人员：周慧,林祯芃,马国华,常志远,黎华,王成豹,周海平,钟林平受保护的技术使用者：温州科技职业学院技术研发日：技术公布日：2024/8/27