一种水稻育性调控基因OsRAD9及其应用

本发明涉及植物基因工程和水稻分子遗传育种领域，特别涉及一种水稻育性调控基因 osrad9及其应用。

背景技术：

1、减数分裂是水稻生殖发育的重要过程。减数分裂过程中，性母细胞同源染色体和姐妹染色体依次分离，最终导致子细胞中染色体数目减半。通过受精作用，雌雄配子结合形成合子，染色体数目恢复，从而维持了物种世代间染色体数目的稳定性。同时，减数分裂前期ⅰ非同源染色体间的随机组合及同源染色体非姐妹染色单体间的交叉，导致遗传物质发生重组，产生新的变异，丰富了遗传物质的多样性，推动了生物的进化。在减数分裂过程中，同源重组起始于dna双链断裂（double-strand break, dsb）的形成，伴随dsb的修复完成同源重组。

2、rad9在不同生物中保守存在，可与hus1和rad1形成环状9-1-1 复合体，调控细胞周期并参与dna损伤修复过程。水稻中， oshus1及 osrad1基因的突变均会导致不育表型，而 osrad9在水稻育性调控中的功能还未有研究报道。对 osrad9基因的功能进行研究，有助于深入了解水稻育性调控机制，为水稻育性调控及分子育种提供新的途径。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种水稻育性调控基因 osrad9及其应用，以应用于水稻育性调控和优质水稻的筛选和育种。

2、本发明首先提供一种水稻育性调控基因osrad9，其特征在于，所述基因核苷酸序列如seq id no .1所示。

3、进一步地，水稻育性调控基因osrad9，其特征在于，所述水稻育性调控基因 osrad9 的编码蛋白氨基酸序列如seq id no .2所示。

4、再进一步的，还包括在seq id no .1所示的核苷酸序列中取代、插入或缺失一个或多个核苷酸。

5、再进一步的，还包括在所示的氨基酸序列中取代、插入或缺失一个或多个氨基酸生成的序列。

6、本发明还提供一种上述基因 osrad9在调控水稻育性中的应用。

7、进一步地，本发明的上述应用是通过基因工程手段，干扰或敲除以降低或破坏 osrad9所编码蛋白的活性，使水稻减数分裂染色体行为异常，产生不育表型。

8、相对于现有技术，本发明的有益效果为：

9、本发明首次揭示了水稻育性调控基因 osrad9及其生物学功能。本发明所涉及的水稻不育突变体 osrad9是由粳稻品种日本晴经ems诱变产生的。 osrad9在减数分裂的终变期和中期i表现为非同源染色体的异常黏连，在后期i产生染色体桥和碎片。通过mutmap+技术定位到 loc_os03g22450（ osrad9）为候选基因。利用crispr/cas9基因编辑技术敲除野生型的 osrad9基因，产生类似于 osrad9的染色体异常表型。 osrad9 pair1双突变体表现为类似 pair1的表型，表明 osrad9参与水稻减数分裂dsb的修复过程。利用osrad9抗体进行免疫染色实验，结果表明osrad9定位于减数分裂前期i的染色体上。本发明关于 osrad9的功能解析有助于深入了解水稻育性调控机制，为水稻育性调控及分子育种提供新的途径。

技术特征：

1.一种水稻育性调控基因osrad9，其特征在于，所述基因核苷酸序列如seq id no .1所示。

2. 根据权利要求1所述的水稻育性调控基因osrad9，其特征在于，所述水稻育性调控基因osrad9的编码蛋白氨基酸序列如seq id no .2所示。

3. 根据权利要求1所述的水稻育性调控基因osrad9，其特征在于，其特征在于，还包括在seq id no .1所示的核苷酸序列中取代、插入或缺失一个或多个核苷酸。

4.根据权利要求2所述的水稻育性调控基因osrad9，其特征在于，还包括在所示的氨基酸序列中取代、插入或缺失一个或多个氨基酸生成的序列。

5.一种权利要求1或2所述的基因osrad9在调控水稻育性中的应用。

6.权利要求5所述的应用，其特征在于，通过基因工程手段，干扰或敲除以降低或破坏osrad9所编码蛋白的活性，使水稻减数分裂染色体行为异常，产生不育表型。

技术总结本发明涉及水稻分子遗传育种领域内一种水稻育性调控基因OsRAD9，所述基因核苷酸序列如SEQ ID No.1所示，所述水稻育性调控基因OsRAD9的编码蛋白氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。本发明通过Mutmap+技术，从一个水稻不育突变体克隆得到OsRAD9基因，并利用CRISPR/Cas9基因编辑技术验证了该基因的功能，OsRAD9突变后减数分裂过程出现染色体桥和碎片，导致植株不育。本发明的上述OsRAD9基因可应用于水稻育性调控，在水稻遗传育种领域具有重要应用价值。技术研发人员：于恒秀,冯为轩,程祝宽,张超,刘康伟,王孝峰,李颖颖受保护的技术使用者：扬州大学技术研发日：技术公布日：2024/11/18