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CN110862999B - 一种水稻肌醇多磷酸激酶基因OsIPK2及其编码的蛋白质的应用 - Google Patents

一种水稻肌醇多磷酸激酶基因OsIPK2及其编码的蛋白质的应用 Download PDF

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CN110862999B CN201911259727.0A CN201911259727A CN110862999B CN 110862999 B CN110862999 B CN 110862999B CN 201911259727 A CN201911259727 A CN 201911259727A CN 110862999 B CN110862999 B CN 110862999B
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Abstract

本发明公开了一种水稻肌醇多磷酸激酶基因OsIPK2(Seq ID No：1、2)及其编码的蛋白质(Seq ID No：3)的应用。本发明采用图位克隆技术首次在水稻中克隆到肌醇多磷酸激酶基因OsIPK2并通过转基因互补实验鉴定了基因的功能；OsIPK2基因的克隆和应用，可有效调控水稻细胞程序性死亡进而调控早期叶片衰老；同时本发明有助于水稻细胞凋亡机理的阐明，并为水稻育种奠定扎实的理论基础。

Description

一种水稻肌醇多磷酸激酶基因OsIPK2及其编码的蛋白质的应用
技术领域
本发明涉及植物基因工程领域，特别是涉及一种水稻肌醇多磷酸激酶基因OsIPK2及其编码的蛋白质的应用。
背景技术
衰老是植物生长发育过程中重要的生物学进程。植物中既有胁迫诱导的衰老，也存在与年龄相关的衰老。从幼苗到成熟期，叶片是光合作用的主要来源。在成熟后期，叶片经过长时间的光合作用，进入衰老期，叶片细胞发生有序的生理和代谢变化，例如叶绿素的降解，蛋白质、脂质和核酸的氧化和水解(Koyama T.The roles of ethylene andtranscription factors in the regulation of onset of leaf senescence.FrontPlant Sci,2014,5:650)。这些水解代谢物转移到多年生植物的新芽、茎和根中或者一年生植物的种子(Munne-Bosch S.Do perennials really senesce？Trends Plant Sci,2008,13:216-220)。在早期叶片衰老时，生殖器官的光合作用和同化物积累降低。该性状受遗传因素调控，并且常由环境胁迫引起，从而导致水稻产量的损失(Mao C,Lu S,Lv B,Zhang B,Shen J,He J,Luo L,Xi D,Chen X,Ming F.A rice NAC transcription factor promotesleaf senescence via ABA biosynthesis.Plant Physiol,2017,174:1747-1763)。因此，了解早期叶片衰老的机制，有利于水稻高产育种和生产实践。
早期衰老过程中最常见的生理变化包括叶绿素降解、活性氧(ROS)清除、碳氮失衡以及激素反应，这些涉及细胞、组织、器官和生物体水平的协同作用(Lim PO,Kim,HJ,NamHG.Leaf Senescence.Annual Review of Plant Biology,2007,58:115-136)。在过去的几十年，已经分离和鉴定了一系列与水稻叶片衰老相关的基因，包括转录因子、激素或胁迫反应受体、信号成分和代谢调节剂(Yamada Y,Furusawa S,Nagasaka S,Shimomura K,Yamaguchi S,Umehara M.Strigolactone signaling regulates rice leaf senescencein response to a phosphate deficiency.Planta,2014,240:399-408；Yang X,Gong P,Li K,Huang F,Cheng F,Pan G.A single cytosine deletion in the OsPLS1 geneencoding vacuolar-type H+-ATPase subunit A1 leads to premature leafsenescence and seed dormancy in rice.J Exp Bot,2016,67:2761-2176；Zhao Y,ChanZ,Gao J,Xing L,Cao M,Yu C,Hu Y,You J,Shi H,Zhu Y,Gong Y,Mu Z,Wang H,Deng X,Wang P,Bressan RA,Zhu JK.ABA receptor PYL9 promotes drought resistance andleaf senescence.Proc Natl Acad Sci USA,2106,113:1949-1954；Deng L,Qin P,Liu Z,Wang G,Chen W,Tong J,Xiao L,Tu B,Sun Y,Yan W,He H,Tan J,Chen X,Wang Y,Li S,MaB.Characterization and fine-mapping of a novel premature leaf senescencemutant yellow leaf and dwarf 1 in rice.Plant Physiol Biochem,2016,111:50-58；Ke S,Liu S,Luan X,Xie XM,Hsieh TF,Zhang XQ.Mutation in a putativeglycosyltransferase-like gene causes programmed cell death and early leafsenescence in rice.Rice.2019,12:7)。叶片衰老与生长发育调控因子有关，水稻的早期叶片衰老突变体往往表现出生长发育的缺陷。例如，水稻早衰突变体LTS1的植株矮化和叶尖枯萎(Wu L,Ren D,Hu S,Li G,Dong G,Jiang L,Hu X,Ye W,Cui Y,Zhu L,Hu J,ZhangG,Gao Z,Zeng D,Qian Q,Guo L.Down-regulation of a nicotinatephosphorribosyltransferase gene,OsNaPRT1,leads to withered leaf tips.PlantPhysiol,2016,171:1085-1098)；早期衰老的leaf1突变体也表现出矮化表型(Leng Y,YangY,Ren D,Huang L,Dai L,Wang Y,Chen L,Tu Z,Gao Y,Li X,Zhu L,Hu J,Zhang G,Gao Z,Guo L,Kong Z,Lin Y,Qian Q,Zeng D.A rice PECTATELYASE-LIKE gene is requiredfor plant growth and leaf senescence.Plant Physiol,2017,174:1151-1166)；叶片早衰突变体pls3则显示半矮表型，与野生型相比抽穗期提前(Hong Y,Zhang Y,Sinumporn S,Yu N,Zhan X,Shen X,Chen D,Yu P,Wu W,Liu Q,Cao Z,Zhao C,Cheng S,CaoL.Premature leaf senescence 3,encoding a methyltransferase,is required formelatonin biosynthesis in rice.Plant J,2018,95:887-891)；叶片早衰突变体psl85除了叶片早衰，也呈现矮化表型(He Y,Zhang Z,Li L,Tang S,Wu JL.Genetic and physio-biochemical characterization of a novel premature senescence leaf mutant inrice.Int J Mol Sci,2018,19:1-38)。虽然至今已克隆了许多与水稻叶片衰老相关的基因，但调控早期叶片衰老的分子机制仍有待深入研究。
肌醇多磷酸激酶家族是一类重要的信号分子，广泛存在于各种生物(Bennett M,Onnebo SM,Azevedo C,Saiardi A.Inositol pyrophosphates:metabolism andsignaling.Cell Mol Life Sci,2006,63:552-564)。它们主要参与多种生物学功能，例如细胞程序性死亡、激素信号转导、离子通道调节和氧化反应等(Saiardi A,Resnick AC,Snowman AM,Wendland B,Snyder SH.Inositol pyrophosphates regulatecell deathand telomere length through phosphoinositide 3-kinase-related proteinkinases.Proc Natl Acad Sci USA,2005,102:1911-1914；Michell RH.Inositolderivatives:evolution and functions.Nat Rev Mol Cell Biol,2008,9:151-161；Banfic H,Bedalov A,York JD,Visnjic D.Inositol pyrophosphates modulate S phaseprogression after pheromone-induced arrest in Saccharomyces cerevisiae.J BiolChem,2013,288:1717-1725；Li J,Zhang B,Ma T,Wang H,Zhang B,Yu Q,Li M.Role ofthe inositol polyphosphate multikinase Ipk2 in regulation of hyphaldevelopment,calcium signaling and secretion in Candidaalbicans.Mycopathologia,2017,182:609-623)。例如，肌醇多磷酸激酶(IPMK)作为哺乳动物的转录激活因子，与肿瘤抑制因子P53结合，从而促进了p53介导的细胞死亡(Xu R,SenN,Paul BD,Snowman AM,Rao F,Vandiver MS,Xu J,Snyder SH.Inositol polyphosphatemultikinase is a coactivator of p53-mediated transcription and cell death.SciSignal,2013,6:ra22)。肌醇多磷酸盐的严重破坏降低了肌醇水平，可导致光强度和植物激素依赖性病变的形成，最终促使植物细胞死亡(Meng PH,Raynaud C,Tcherkez G,BlanchetS,Massoud K,Domenichini S,Henry Y,Soubigou-Taconnat L,Lelarge-Trouverie C,Saindrenan P,Renou JP,Bergounioux C.Crosstalks between myoinositolmetabolism,programmeed cell death and basal immunity in Arabidopsis.PLoS One,2009,4:e7364；Donahue JL,Alford SR,Torabinejad J,Kerwin RE,Nourbakhsh A,RayWK,Hernick M,Huang X,Lyons BM,Hein PP,Gillaspy GE.The ArabidopsisthalianaMyo-inositol 1-phosphatesynthase1 gene is required for Myo-inositol synthesis andsuppression of cell death.Plant Cell,2010,22:888-903；Luo Y,Qin G,Zhang J,Liang Y,Song Y,Zhao M,Tsuge T,Aoyama T,Liu J,Gu H,Qu LJ.D-myo-inositol-3-phosphate affects phosphatidylinositol mediated endomembrane function inArabidopsis and is essential for auxin-regulated embryogenesis.Plant Cell,2011,23:1352-1372)。
水稻中，五磷酸肌醇激酶基因IPK1的RNA干涉使水稻种子的植酸含量显著降低(Ali N,Paul S,Gayen D,Sarkar SN,Datta K,Datta SK.Development of low phytaterice by RNAi mediated seed-specific silencing of inositol 1,3,4,5,6-pentakisphosphate 2-kinase gene(IPK1).PLoS One,2013,8:e68161)；三磷酸肌醇激酶基因OsITPK6的CRISPR/Cas9突变体除了营养生长和生殖生长受阻，种子的植酸含量也显著下降(Jiang M,Liu Y,Liu Y,Tan Y,Huang J,Shu Q.Mutation of inositol1,3,4-trisphosphate5/6-kinase6 impairs plant growth and phytic acid synthesis inrice.Plants(Basel),2019,8:E114)。
拟南芥中，植物生长素的生物合成和转运受肌醇多磷酸激酶基因AtIPK2α和AtIpk2β的调控。AtIPK2α的过表达促进拟南芥的根系生长，并通过调节三磷酸肌醇(IP3)介导的钙积累而发挥作用，并且AtIpk2β可导致拟南芥中产生更多的腋生分支(Zhang ZB,Yang G,Arana F,Chen Z,Li Y,Xia HJ.Arabidopsis inositol polyphosphate 6-/3-kinase(AtIpk2beta)is involved in axillary shoot branching via auxinsignaling.Plant Physiol,2007,144:942-951)。AtIpk2β和IP6还共同参与了葡萄糖对种子萌发的抑制作用，而AtIpk2β酶的活性可能受到SnRK1.1的调控(Yang Q,Sang S,Chen Y,Wei Z,Wang P.The role of arabidopsis inositol polyphosphate kinase atipk2βinglucose suppression of seed germination and seedling development.Plant CellPhysiol,2017,59:343-354)。水稻的OsIPK2被证明与OsIAA11直接作用调节侧根形成，并且参与赤霉素(GA)信号调控从而影响茎伸长和育性(Chen Y,Yang Q,Sang S,Wei Z,WangP.Rice inositol polyphosphate multikinase(OsIPK2)directly interacts withOsIAA11 to regulate lateral root formation.Plant Cell Physiol,2017,58:1891-1900；Chen Y,Wei Z,Yang Q,Sang S,Wang P.Rice inositol polyphosphatemultikinase gene(OsIPK2),a putative new player of gibberellic acid signaling,involves in modulation of shoot elongation and fertility.Plant Cell,TissueOrgan Culture(PCTOC),2017,131:471-482)。然而，调控水稻早期叶片衰老的功能研究至今尚未见报道。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能调控水稻早期叶片衰老的基因及其蛋白质。
为解决上述技术问题，本发明主要是利用图位克隆技术来获得所述基因及蛋白质。
一、OsIPK2基因的精细定位和候选基因确定：
从甲基磺酸乙酯(EMS)诱变的水稻品种武育粳7号中发现一早衰突变体es2，从苗期开始出现小的黄色斑点；随着时间的推移，黄色斑点的数量越来越多直至布满整张叶片；到分蘖期，突变体叶片开始枯死，而野生型生长正常(图1a-f)。原位末端转移酶标记(TUNEL)检测显示，突变体es2叶肉细胞的绿色荧光较野生型武育粳7号显著增多，说明该早衰突变体中DNA片段积累，细胞凋亡加剧(图2)。遗传分析表明，该早衰突变体表型是由一单隐性基因控制的质量性状。利用实验室225对均匀分布于水稻12条染色体的引物(包括简单序列重复(SSR)和序列标签位点(STS)标记引物)，随机选取94个突变体表型单株进行标记筛选，结果将OsIPK2初定位于水稻第2号染色体的STS标记B2-10和SSR标记B2-11之间(图3a)；然后放大群体至521个单株，同时在目标区间根据日本晴和9311的参考序列设计插入缺失(INDEL)标记引物，筛选有多态的引物，通过染色体步移的方法，最终将目的基因精细定位于INDEL标记ID2-3和ID2-4之间的116.7kb范围内(图3b)。
通过RGAP网站(http://rice.plantbiology.msu.edu/)分析，该区间内存在18个开放阅读框(ORF)。对这18个ORF进行基因组测序发现(图3c)，突变体es2的ORF10与武育粳7号的基因组序列相比，发生了碱基突变。对比野生型武育粳7号的序列，该突变体在ORF10的外显子上第125位的G转变为A，导致蛋白序列中第42位的甘氨酸变成谷氨酸(图3d)。因此，ORF10可能是该叶片早衰性状的候选基因。
二、OsIPK2基因的鉴定和功能分析：
通过转基因技术，结果表明本发明获得了叶衰老性状恢复为武育粳7号表型的互补转基因武育粳7号水稻植株(图5a-b)。四唑氮蓝(NBT)染色试验(图6a)和二氨基苯联胺(DAB)染色试验(图6b)也证实突变体es2叶片中超氧化物和过氧化氢(H2O2)大量积累，而在互补转基因武育粳7号水稻植株叶片中恢复正常。证明了本发明正确克隆了OsIPK2基因。
基于上述研究结果，本发明开发了其相应的应用。
一方面，本发明提供了一种水稻肌醇多磷酸激酶基因OsIPK2的应用，所述基因用于通过调控水稻细胞程序性死亡来调控水稻早期叶片衰老；所述基因如(a)或(b)所示的序列：
(a)Seq ID No：1所示的基因组核苷酸序列；
(b)在(a)所示的核苷酸序列的中添加和/或取代和/或缺失一个或几个核苷酸而生成的可编码具有调控水稻早期叶片衰老功能的蛋白质的突变基因、等位基因或衍生物。
进一步地，所述基因用于通过调控水稻细胞程序性死亡来调控水稻早期叶片衰老；所述基因如(c)或(d)所示的序列：
(c)Seq ID No：2所示的cDNA核苷酸序列。
(d)在(c)所示的核苷酸序列的中添加和/或取代和/或缺失一个或几个核苷酸而生成的可编码具有调控水稻早期叶片衰老功能的蛋白质的突变基因、等位基因或衍生物。
进一步地，利用所述基因转化水稻细胞，再将转化后的水稻细胞培育成植株。
进一步地，利用所述基因转化水稻细胞是采用pCAMBIA1300作为重组表达载体。
进一步地，利用所述基因转化水稻细胞是采用大肠杆菌细胞或农杆菌细胞作为宿主细胞。
进一步地，所述基因应用于育种中；所述育种为水稻育种或非水稻的单子叶植物育种。
另一方面，本发明还提供了一种水稻肌醇多磷酸激酶基因OsIPK2编码的蛋白质的应用，所述蛋白质用于通过调控水稻细胞程序性死亡来调控水稻早期叶片衰老；所述蛋白质如(A)或(B)所示的序列：
(A)Seq ID No：3所示的氨基酸序列；
(B)在(A)所限定的氨基酸序列中添加和/或取代和/或缺失一个或几个氨基酸且具有相同功能的由(A)衍生的蛋白质。
进一步地，所述蛋白质应用于育种中；所述育种为水稻育种或非水稻的单子叶植物育种。
本发明采用图位克隆技术利用水稻F2群体首次在水稻中克隆到肌醇多磷酸激酶基因OsIPK2并通过转基因互补实验鉴定了基因的功能。OsIPK2基因的克隆和应用，可有效调控水稻细胞程序性死亡，OsIPK2基因也可应用于其它单子叶植物中用于调控早期叶片衰老。同时本发明有助于水稻细胞凋亡机理的阐明，并为水稻育种奠定扎实的理论基础。
附图说明
上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
图1是水稻品种武育粳7号和早衰突变体的表型；其中a,c,e为武育粳7号和早衰突变体es2苗期(2cm标尺)、分蘖期和抽穗期的植株(10cm标尺)，b,d,f为武育粳7号和早衰突变体es2苗期、分蘖期和抽穗期的叶片(2cm标尺)；g、h、i、j、k、l分别为标尺；
图2是TUNEL实验；其中a,b为武育粳7号的叶片横切(50μm标尺)；c,d为早衰突变体es2的叶片横切(50μm标尺)；a,c为对DNA染色的细胞核荧光染料碘化丙啶(PI)染色；e、f、g、h分别为标尺；
图3是OsIPK2基因的精细定位图；其中竖线上方标注分子标记，竖线下方数字代表交换个体数，ATG和TGA分别表示OsIPK2基因的起始密码子和终止密码子；
图4载体图谱；其中pCAMBIA1300-OsIPK2载体图谱；
图5是功能互补实验株系表型；其中a-抽穗期武育粳7号、突变体es2和转OsIPK2基因互补株系的植株表型(10cm标尺)，b-抽穗期武育粳7号、突变体es2和转OsIPK2基因互补株系的叶片表型(2cm标尺)；c、d为标尺；
图6是功能互补实验株系的DAB染色和NBT染色；其中a-武育粳7号、突变体es2和转OsIPK2基因互补株系的分蘖期叶片的DAB染色(2cm标尺)，b-武育粳7号、突变体es2和转OsIPK2基因互补株系的分蘖期叶片的NBT染色(2cm标尺)；c、d为标尺。
具体实施方式
实施例1：
1、水稻材料
粳稻品种为(Oryza sativa L.japonica)“武育粳7号”，籼稻品种为(Oryzasativa L.indica)“93-11”，从甲基磺酸乙酯(EMS)诱变的水稻品种武育粳7号中发现一早衰突变体es2，从苗期开始出现小的黄色斑点；随着时间的推移，黄色斑点的数量越来越多直至布满整张叶片；到分蘖期，突变体叶片开始枯死，而野生型生长正常(图1a-f)。上述武育粳7号来源的早衰突变体和转OsIPK2基因互补株系。
2、SSR和STS标记定位OsIPK2基因
采用CTAB方法从水稻叶片中提取用于基因定位的基因组DNA。取0.2g水稻叶片，经液氮冷冻，在直径5cm的小研钵中磨成粉状，转移至1.5ml离心管里提取DNA，获得的DNA沉淀溶解于150μl ddH2O中。每一个PCR反应用2μl DNA样品。
OsIPK2基因的初定位：将早衰突变体与籼稻9311杂交，F1代中，所有植株的叶片均为正常表型，没有出现早衰现象，说明早衰表型属于隐性性状；F1自交产生的F2代中，植株表型分离出正常叶片和早衰叶片两种表型，对这两种表型的统计分析显示，卡平方(χ2)检测符合3:1，说明该早衰表型是由一个单隐性基因控制的质量性状。利用实验室225对均匀分布于水稻12条染色体的SSR和STS标记引物，选取94个突变体表型单株进行标记筛选，结果将OsIPK2初定位于第2号染色体的STS标记B2-10和SSR标记B2-11之间(图3a；表1)。
OsIPK2基因的精细定位：放大F2群体至521个单株，同时在目标区间根据日本晴和9311的参考序列设计可能具有多态的引物，筛选出有多态的引物，通过染色体步移的方法，最终将目的基因精细定位于INDEL标记ID2-3和ID2-4之间的116.7kb范围内(图3b；表1)。
3、基因预测和比较分析：
通过RGAP网站(http://rice.plantbiology.msu.edu/)分析，该区间内存在18个ORF(图3c)。基因组测序发现，对比野生型武育粳7号的序列，ORF10的外显子上发生了G转变为A的碱基改变，导致蛋白序列中第42位的甘氨酸变成谷氨酸(图3d)。因此，ORF10可能是该性状的候选基因。
表1精细定位发展的分子标记
Figure BDA0002311292080000101
实施例2：
植物转化和功能分析：
为了验证ORF10是否为候选基因，利用PCR扩增武育粳7号基因组包括ATG前2156bp、全长ORF10以及终止密码子下游500bp的ORF10基因组全长序列，然后把该序列连到双元表达载体pCAMBIA1300中，通过农杆菌介导的植物转基因法将该基因转化到突变体中，一共得到10株转基因植株。在这些转基因植株T1代中，所有植株的表型均与野生型武育粳7号一致。通过转基因技术，结果表明本发明获得了叶衰老性状恢复为武育粳7号表型的互补转基因武育粳7号水稻植株(图5a-b)。四唑氮蓝(NBT)染色试验(图6a)和二氨基苯联胺(DAB)染色试验(图6b)也证实突变体es2叶片中超氧化物和过氧化氢(H2O2)大量积累，而在互补转基因武育粳7号水稻植株叶片中恢复正常。证明了本发明正确克隆了OsIPK2基因，ORF10就是控制突变体性状的基因OsIPK2。
以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。有必要指出，本发明不局限于以上实施例，对于本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
序列表
<110> 中国水稻研究所
<120> 一种水稻肌醇多磷酸激酶基因OsIPK2及其编码的蛋白质的应用
<160> 17
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 888
<212> DNA
<213> 稻属水稻(Oryza sativa)
<400> 1
atggcctccg acctgcgccc gccggagcac caggtggcgg ggcaccgcgc gtccgccgac 60
aagctgggcc cgctcgtcga cggcgagggg ctcttctaca agcccctcca ggccggggag 120
cgcggggagc acgaggccgc cttctacgcc gcgttcaccg cgcacccggc cgtcccgccc 180
cgggtccggg gcgccttctt cccgcgcttc cacggcaccc gcttcctccc ggccccagcc 240
agccccggcg gcgcgcccta cccgcacatc gtcctcgacg acctcctcgc gggcctcccg 300
tccccctgcg tcgccgacgt caagatcggc gcctgcacgt ggccgccgcg atccccggac 360
ccctacgtcg ccaagtgcct cgccaaggac cgcgagacca ccagcgcgct cctcggcttc 420
cgcgtctccg gcgtccgggt ggtcgatgcc cggggcggcg ccgtgtggcg cccggaccgg 480
tcggagctga aggggatcga cgccgccggg gtccgccgcg tgctccgccg ctacgtgtcc 540
acgggcggcg gcgacggcct ggactgcgcg ctcgccgccg cggtgtacgg aggggagggc 600
ggcgtcctgg ctcagctgcg ggagctcaag gcgtggttcg aggagcaaac cctgtaccac 660
ttctactcgg cgtcgattct gttcggctac gacgccaatg cggcggcggc ggctgctccc 720
ggaggtggaa gcggcggtgt aagggtgaag ctggtggact tcgcgcatgt cgacgatggg 780
gacggggtga ttgaccacaa cttcttgggc gggctctgct cgctcatcaa gttcatcggc 840
gacattgtcg ccgaggttac cgagaaggcg tcttcagatc attcttga              888
<210> 2
<211> 888
<212> DNA
<213> 稻属水稻(Oryza sativa)
<400> 2
atggcctccg acctgcgccc gccggagcac caggtggcgg ggcaccgcgc gtccgccgac 60
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cgggtccggg gcgccttctt cccgcgcttc cacggcaccc gcttcctccc ggccccagcc 240
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ccctacgtcg ccaagtgcct cgccaaggac cgcgagacca ccagcgcgct cctcggcttc 420
cgcgtctccg gcgtccgggt ggtcgatgcc cggggcggcg ccgtgtggcg cccggaccgg 480
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gacattgtcg ccgaggttac cgagaaggcg tcttcagatc attcttga              888
<210> 3
<211> 295
<212> PRT
<213> 稻属水稻(Oryza sativa)
<400> 3
Met Ala Ser Asp Leu Arg Pro Pro Glu His Gln Val Ala Gly His Arg
1               5                   10                  15
Ala Ser Ala Asp Lys Leu Gly Pro Leu Val Asp Gly Glu Gly Leu Phe
            20                  25                  30
Tyr Lys Pro Leu Gln Ala Gly Glu Arg Gly Glu His Glu Ala Ala Phe
        35                  40                  45
Tyr Ala Ala Phe Thr Ala His Pro Ala Val Pro Pro Arg Val Arg Gly
    50                  55                  60
Ala Phe Phe Pro Arg Phe His Gly Thr Arg Phe Leu Pro Ala Pro Ala
65                  70                  75                  80
Ser Pro Gly Gly Ala Pro Tyr Pro His Ile Val Leu Asp Asp Leu Leu
                85                  90                  95
Ala Gly Leu Pro Ser Pro Cys Val Ala Asp Val Lys Ile Gly Ala Cys
            100                 105                 110
Thr Trp Pro Pro Arg Ser Pro Asp Pro Tyr Val Ala Lys Cys Leu Ala
        115                 120                 125
Lys Asp Arg Glu Thr Thr Ser Ala Leu Leu Gly Phe Arg Val Ser Gly
    130                 135                 140
Val Arg Val Val Asp Ala Arg Gly Gly Ala Val Trp Arg Pro Asp Arg
145                 150                 155                 160
Ser Glu Leu Lys Gly Ile Asp Ala Ala Gly Val Arg Arg Val Leu Arg
                165                 170                 175
Arg Tyr Val Ser Thr Gly Gly Gly Asp Gly Leu Asp Cys Ala Leu Ala
            180                 185                 190
Ala Ala Val Tyr Gly Gly Glu Gly Gly Val Leu Ala Gln Leu Arg Glu
        195                 200                 205
Leu Lys Ala Trp Phe Glu Glu Gln Thr Leu Tyr His Phe Tyr Ser Ala
    210                 215                 220
Ser Ile Leu Phe Gly Tyr Asp Ala Asn Ala Ala Ala Ala Ala Ala Pro
225                 230                 235                 240
Gly Gly Gly Ser Gly Gly Val Arg Val Lys Leu Val Asp Phe Ala His
                245                 250                 255
Val Asp Asp Gly Asp Gly Val Ile Asp His Asn Phe Leu Gly Gly Leu
            260                 265                 270
Cys Ser Leu Ile Lys Phe Ile Gly Asp Ile Val Ala Glu Val Thr Glu
        275                 280                 285
Lys Ala Ser Ser Asp His Ser
    290                 295
<210> 4
<211> 20
<212> DNA
<213> 稻属水稻(Oryza sativa)
<400> 4
acagccatct agcctgccta 20
<210> 5
<211> 22
<212> DNA
<213> 稻属水稻(Oryza sativa)
<400> 5
agaaaatatc atgggaaacc ca 22
<210> 6
<211> 20
<212> DNA
<213> 稻属水稻(Oryza sativa)
<400> 6
cggaggcaat ctctcacaat 20
<210> 7
<211> 20
<212> DNA
<213> 稻属水稻(Oryza sativa)
<400> 7
tctgccgtag ctttctttgg 20
<210> 8
<211> 22
<212> DNA
<213> 稻属水稻(Oryza sativa)
<400> 8
ttgtgccttg tgagttgttt ac 22
<210> 9
<211> 22
<212> DNA
<213> 稻属水稻(Oryza sativa)
<400> 9
tccaactgac aacacaaaca ct 22
<210> 10
<211> 24
<212> DNA
<213> 稻属水稻(Oryza sativa)
<400> 10
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<210> 11
<211> 21
<212> DNA
<213> 稻属水稻(Oryza sativa)
<400> 11
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<211> 18
<212> DNA
<213> 稻属水稻(Oryza sativa)
<400> 12
ggcctctctc accacaca 18
<210> 13
<211> 22
<212> DNA
<213> 稻属水稻(Oryza sativa)
<400> 13
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<210> 14
<211> 20
<212> DNA
<213> 稻属水稻(Oryza sativa)
<400> 14
agctcagctc gttgctcttc 20
<210> 15
<211> 20
<212> DNA
<213> 稻属水稻(Oryza sativa)
<400> 15
gcacaacacc acaaaacacc 20
<210> 16
<211> 20
<212> DNA
<213> 稻属水稻(Oryza sativa)
<400> 16
ccatgtccac gctatccttt 20
<210> 17
<211> 20
<212> DNA
<213> 稻属水稻(Oryza sativa)
<400> 17
gaaaaatgga tgcttgtggg 20

Claims (7)

1.一种水稻肌醇多磷酸激酶基因OsIPK2的应用，其特征在于，所述基因用于通过调控水稻细胞程序性死亡来调控水稻早期叶片衰老；
所述基因的cDNA核苷酸序列如Seq ID No：2所示。
2.根据权利要求1所述的水稻肌醇多磷酸激酶基因OsIPK2的应用，其特征在于，利用所述基因转化水稻细胞，再将转化后的水稻细胞培育成植株。
3.根据权利要求2所述的水稻肌醇多磷酸激酶基因OsIPK2的应用，其特征在于，利用所述基因转化水稻细胞是采用pCAMBIA1300作为重组表达载体。
4.根据权利要求2所述的水稻肌醇多磷酸激酶基因OsIPK2的应用，其特征在于，利用所述基因转化水稻细胞是采用农杆菌细胞作为宿主细胞。
5.根据权利要求1所述的水稻肌醇多磷酸激酶基因OsIPK2的应用，其特征在于，所述基因应用于育种中，所述育种为水稻育种,用于调控水稻早期叶片衰老。
6.一种水稻肌醇多磷酸激酶基因OsIPK2编码的蛋白质的应用，其特征在于，所述蛋白质用于通过调控水稻细胞程序性死亡来调控水稻早期叶片衰老；所述蛋白质的氨基酸序列如Seq ID No：3所示。
7.根据权利要求6所述的水稻肌醇多磷酸激酶基因OsIPK2编码的蛋白质的应用，其特征在于，所述蛋白质应用于育种中；所述育种为水稻育种，用于调控水稻早期叶片衰老。
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