本发明专利技术公开了GS1；2基因在调控植物根长中的应用。本发明专利技术提供了抑制GS1；2蛋白的活性或表达的物质或抑制GS1；2蛋白编码基因表达的物质或敲除GS1；2蛋白编码基因的物质在降低植物根长中的应用；所述GS1；2蛋白的氨基酸序列为序列表中序列2。本发明专利技术通过干扰水稻中GS1；2基因的表达，发现抑制GS1；2基因的表达可以使水稻根尖发生卷曲，且抑制GS1；2基因的表达的转基因水稻主根长度小于未转基因的野生型水稻主根长，表明GS1；2基因调控植物根长。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物
，尤其涉及GS1 ;2基因在调控植物根长中的应用。
技术介绍
根是高等植物的重要器官，不仅对植物体具有机械支撑作用，而且在植物体从土 壤中吸收正常生命活动所需水份和矿物质营养的过程中起到关键作用。根系的发育状况直 接影响着植物体的生长状况，在农业生产实践中十分关键，因此对根系发生和发育的研宄 既具有理论价值，也具有实践意义。 谷氨酰胺合成酶（GS)是植物氮代谢的关键酶，它在谷氨酰胺合成酶循环中催化 谷氨酸（Gin)与NH3缩合形成谷氨酰胺（Glu)，参与植物含氮化合物的新陈代谢。植物中GS 主要分为两类，GS1为细胞质型，GS2为质体型，它们分布于植物不同的亚细胞结构中（叶绿 体和细胞质）及不同的组织器官中，在不同的生长阶段发挥不同的作用。植物中所有的氮， 无论是直接来源于硝酸盐、铵离子、氮固定或植物新陈代谢过程中释放的铵，都必须经过GS 催化的反应途径，GS酶的生化及分子机理研宄与作物生产中氮高效利用、耐逆及品质改良 密切相关。GS1 ;2是GS1的亚型之一，研宄已表明与植物氮吸收代谢有关，但其在植物根的 生长中的应用未见报道。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供抑制GS1 ;2蛋白的活性或表达的物质或抑制GS1 ;2蛋 白编码基因表达的物质或敲除GS1 ;2蛋白编码基因的物质的用途。 本专利技术提供的制GS1 ;2蛋白的活性或表达的物质或抑制GS1 ;2蛋白编码基因表 达的物质或敲除GS1 ;2蛋白编码基因的物质在降低植物根长或使植物根尖发生卷曲中的 应用； 所述GS1 ;2蛋白的氨基酸序列为序列表中序列2。 上述应用中，所述根长为主根长。 上述应用中，所述GS1 ;2蛋白编码基因的核昔酸序列为序列表中序列1第 657-1730位核苷酸； 所述植物为单子叶植物或双子叶植物。 本专利技术的另一个目的是提供抑制GS1 ;2蛋白的活性或表达的物质或抑制GS1 ;2 蛋白编码基因表达的物质或敲除GS1 ;2蛋白编码基因的物质的另一个用途。 本专利技术提供了抑制GS1 ;2蛋白的活性或表达的物质或抑制GS1 ;2蛋白编码基因 表达的物质或敲除GS1 ;2蛋白编码基因的物质在培育根长降低和/或根尖发生卷曲转基因 植物中的应用。 本专利技术第三个目的是提供一种培育根长降低和/或根尖发生卷曲转基因植物的 方法。 本专利技术提供的方法，包括如下步骤：抑制目的植物中的GS1 ;2蛋白的活性或表达， 得到转基因植物， 所述转基因植物具有如下1)和/或2)的特征： 1)所述转基因植物根长小于所述目的植物； 2)所述转基因植物根尖发生卷曲； 所述GS1 ;2蛋白的氨基酸序列为序列表中序列2。 上述方法中，所述抑制目的植物中的GS1 ;2蛋白的活性或表达为将重组载体导入 所述目的植物； 所述重组载体为将DNA分子1和DNA分子2均插入pTCK303载体中，得到的载体； 所述DNA分子1的核苷酸序列为序列1的自第1281位-1730位核苷酸；所述DNA分子2的 核苷酸序列为所述DNA分子1的反向互补序列。 上述方法中，所述根长为主根长。 上述方法中，所述GS1 ;2蛋白编码基因的核苷酸序列为序列表中序列1第 657-1730位核苷酸； 上述方法中，所述植物为单子叶植物或双子叶植物。 本专利技术第四个目的是提供抑制GS1 ;2蛋白的活性或表达的物质或抑制GS1 ;2蛋 白编码基因表达的物质或敲除GS1 ;2蛋白编码基因的物质。 本专利技术提供了抑制GS1 ;2蛋白的活性或表达的物质或抑制GS1 ;2蛋白编码基因 表达的物质或敲除GS1 ;2蛋白编码基因的物质，为上述DNA分子1或上述重组载体。 本专利技术的实验证明，本专利技术通过干扰水稻中GS1 ;2基因的表达，发现抑制GS1 ;2 基因的表达可以使水稻根尖发生卷曲，且抑制GS1 ;2基因的表达的转基因水稻主根长度小 于未转基因的野生型水稻主根长，表明GS1 ;2基因调控植物根长。【附图说明】 图1为用于敲除GS1 ;2基因的重组载体部分结构示意图； 图2为野生型（WT)和转基因植株（GS1 ;2RNAi)根中GS1 ;2基因表达差异； 图3为野生型（WT)和转基因植株（GS1 ;2RNAi)根尖表型； 图4为野生型（WT)和转基因植株（GS1 ;2RNAi)根长统计结果。【具体实施方式】 下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。 下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。 实施例1、用于敲除GS1 ;2基因的重组载体的构建 GS1 ;2基因的核苷酸序列为序列1第657-1730位核苷酸，编码的蛋白为GS1 ;2,该 蛋白的氨基酸序列为序列2。 提取水稻品种日本晴的RNA，反转录为cDNA。以此cDNA为模板，以Y -GTCGACAC TAGTgccgctgctgaccaagtgtg-3' 和5' -GGTACCGAGCTC ttccacagcagcgtggtctc-3' 为引物 扩增，得到440bp的PCR产物，该PCR产物具有序列表中序列1自5'末端第1281位-1730 位核苷酸；该PCR产物为正向片段。 用Spel和SacI酶切该PCR产物，得到的酶切产物与经过同样酶切得到的 14610bp 的 pTCK303 载体(Wang Zhen, Chen Changbin, Xu Yunyuan, Jiang Rongxi, Han Ye, Xu Zhihong and Chong Kang. 2004. A Practical Vector for Efficient Knockdown of Gene Expression in Rice(Oryza sativa L. )Plant Molecular Biology Reporter 22:409-417 ;公众可从安徽农大农学院获得）骨架连接，使该PCR产物正向插入pTCK303载 体的Spel、SacI位点间，得到中间载体； 再用Sail和Kpnl酶切该PCR产物，得到的酶切产物与经过同样酶切得到的 14612bp当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
抑制GS1；2蛋白的活性或表达的物质或抑制GS1；2蛋白编码基因表达的物质或敲除GS1；2蛋白编码基因的物质在降低植物根长或使植物根尖发生卷曲中的应用；所述GS1；2蛋白的氨基酸序列为序列表中序列2。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：姚大年，朱忠欣，姜程曦，张文明，郑文寅，玄元虎，
申请(专利权)人：安徽农业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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