本发明涉及一种水稻垩白调控基因chalk9及其编码蛋白质和应用，属于植物基因工程。
背景技术：
1、水稻是我国重要的粮食作物。近年来我国水稻产量呈稳中有升趋势，但优质稻米的培育进程相对滞后。而随着人们生活水平的提高，对优质米的需求则逐渐增加。稻米外观品质是评价稻米品质的关键因素之一，同时也对稻米其他品质有一定的影响。稻米垩白程度高低直接决定了稻米对消费者的吸引力、稻米的商业价值。垩白是我国水稻品种优质达标率的最主要限制因素。因此，稻米垩白性状的改良是当前我国水稻(食用大米)育种亟需解决的难题。除了最常见的食用大米外，一些特殊的专用型大米培育，如清酒酿造大米、低谷蛋白大米等也走进了育种家的视野。不同于食用大米，高垩白对于清酒酿造大米则是一种有益效应(zhang et al.,molecular plant 2023)。
2、垩白是籽粒胚乳中不透明的部分，是由胚乳中淀粉和储藏蛋白异常积累引起的，与籽粒灌浆过程密切相关。一般发生在稻米的腹部、背部、心部，从而产生腹白、背白和心白的表型。水稻垩白表型产生受多个遗传调控通路协同影响，主要涉及淀粉合成途径、蛋白合成转运通路、以及其他转录调控子、细胞器发育等间接影响淀粉和蛋白积累(zhao et al.,biotechnology advances 2022)。垩白调控基因的挖掘还存在大量的空白，可利用的基因还非常有限(wu et al.,the plant cell 2022)，远远不能满足优质食用、以及专用型水稻育种的需求。因此，需要继续加强垩白调控基因挖掘，从而利用有价值的基因来培育理想稻米品质的品种。
技术实现思路
1、本发明的目的是针对上述存在的问题，提供一种水稻垩白调控基因chalk9及其编码蛋白质和应用，为稻米垩白性状改良提供新的基因资源。
2、为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：一种调控稻米垩白的基因chalk9，其特征在于，所述chalk9基因编码区的核苷酸序列如seq id no.1所示。
3、所述chalk9编码的氨基酸序列如seq id no.2所示。
4、所述的调控稻米垩白的基因chalk9在改变水稻籽粒垩白、以及稻米品质改良中的应用。
5、应用的方法如下：对水稻垩白基因chalk9进行编辑，使得目标水稻品种中的chalk9基因表达水平的改变，进而获得具有不同垩白表型的水稻植株。
6、chalk9基因所用的重组载体pc1300-chalk9-cas9，包含chalk9基因；载体系统为crispr/cas9，系统中包含中间载体sk-grna和最终载体pc1300-cas9。
7、重组载体pc1300-chalk9-cas9的制备方法如下：将中间载体sk-grna用限制性内切酶aar i进行酶切后，用t4连接酶将其与变性退火后的目的基因互补引物(seq id no.3和seq id no.4)进行连接，得到中间载体sk-grna-chalk9；将测序鉴定正确的sk-grna-chalk9中间载体利用kpn i和bgl ii进行双酶切，并与经kpn i和bamh i双酶切过的最终载体pc1300-cas9连接，获得重组载体pc1300-chalk9-cas9。
8、重组载体pc1300-chalk9-cas9的制备方法中，用于crispr/cas9系统编辑chalk9基因的特异性靶位点序列为5’-gctcgagcaagtacagacgc-3’，所述引物序列如下：
9、 序列名称 序列 序列编号 chalk9-cas9-f 5’-ggcagctcgagcaagtacagacgc-3’ seq id no.3 chalk9-cas9-r 5’-aaacgcgtctgtacttgctcgagc-3’ seq id no.4
10、。
11、本发明方法先进科学，通过本发明，第一方面，本发明提供一种水稻垩白调控基因chalk9，chalk9基因位于水稻第9号染色体上，基因编号为os09g0368900(rap-db命名规则)，或loc_os09g20340(msu命名规则)。chalk9基因编码区核苷酸序列全长2061bp，序列如seq id no.1所示。所述chalk9基因编码的氨基酸序列全长含有686个氨基酸，氨基酸序列如seq id no.2所示。
12、第二方面，本发明提供一种水稻垩白调控基因chalk9在改变水稻籽粒垩白、稻米品质改良中的应用。
13、所述应用的方法如下：对水稻垩白基因chalk9进行编辑，使得目标水稻品种中的chalk9基因表达水平的改变，进而获得具有不同垩白表型的水稻植株。
14、所述基因编辑过程中所用的重组载体pc1300-chalk9-cas9，包含chalk9基因。载体系统为crispr/cas9，系统中包含中间载体sk-grna和最终载体pc1300-cas9。
15、重组载体pc1300-chalk9-cas9的制备方法，所述的方法如下：将中间载体sk-grna用限制性内切酶aar i进行酶切后，用t4连接酶将其与变性退火后的目的基因互补引物进行连接，得到中间载体sk-grna-chalk9；利用kpn i和bgl ii将测序鉴定正确的中间载体sk-grna-chalk9进行双酶切，回收目的片段(片段大小为300bp)并与经kpn i和bamh i双酶切过的最终载体pc1300-cas9连接。
16、优选的，用于crispr/cas9系统编辑chalk9基因的特异性靶位点序列为5’-gctcgagcaagtacagacgc-3’，所述引物序列如下：
17、 序列名称 序列 序列编号 chalk9-cas9-f 5’-ggcagctcgagcaagtacagacgc-3’ seq id no.3 chalk9-cas9-r 5’-aaacgcgtctgtacttgctcgagc-3’ seq id no.4
18、通过本发明，本发明发现破坏chalk9基因编码蛋白的生物学功能可以显著增加籽粒垩白、影响稻米的外观品质。本发明为水稻垩白性状调控，培育高垩白的酿酒专用性等水稻提供了有用的基因资源。
19、综上，本发明属于植物基因工程技术领域，具体涉及一种水稻垩白调控基因chalk9及其编码蛋白质和应用。该基因在种子中优势表达，编码一个未知蛋白参与调控稻米垩白，并影响稻米理化品质。采用常规方法对chalk9进行基因编辑，从而改变该基因的表达水平，进而获得chalk9基因功能缺失的水稻新种质。本发明创建的水稻与亲本对照相比，在植株的生长发育和基本农艺性状方面没有显著差异，但是显著影响了稻米的垩白粒率和垩白度，稻米理化品质指标也发生改变。因此chalk9基因调控稻米垩白的效应，为稻米品质的遗传改良提供了有用的基因资源，具有重要的育种利用价值。
1.一种调控稻米垩白的基因chalk9，其特征在于，所述chalk9基因编码区的核苷酸序列如seq id no.1所示。
2.根据权利要求1所述的一种调控稻米垩白的基因chalk9，其特征在于，所述chalk9编码的氨基酸序列如seq id no.2所示。
3.一种如权利要求1或2所述的调控稻米垩白的基因chalk9在改变水稻籽粒垩白、以及稻米品质改良中的应用。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，应用的方法如下：对水稻垩白基因chalk9进行编辑，使得目标水稻品种中的chalk9基因表达水平的改变，进而获得具有不同垩白表型的水稻植株。
5.一种如权利要求4所述的应用，其特征在于，chalk9基因所用的重组载体pc1300-chalk9-cas9，包含chalk9基因；载体系统为crispr/cas9，系统中包含中间载体sk-grna和最终载体pc1300-cas9。
6.根据权利要求5所述应用，其特征在于，重组载体pc1300-chalk9-cas9的制备方法如下：将中间载体sk-grna用限制性内切酶aari进行酶切后，用t4连接酶将其与变性退火后的目的基因互补引物进行连接，得到中间载体sk-grna-chalk9；将测序鉴定正确的sk-grna-chalk9中间载体利用kpn i和bgl ii进行双酶切，并与经kpn i和bamh i双酶切过的最终载体pc1300-cas9连接，获得重组载体pc1300-chalk9-cas9。
7.根据权利要求6所述应用，其特征在于，重组载体pc1300-chalk9-cas9的制备方法中，用于crispr/cas9系统编辑chalk9基因的特异性靶位点序列为5’-gctcgagcaagtacagacgc-3’，所述引物序列如下：
