改造禾谷类作物识别结瘤因子并增加根瘤菌定殖数目的方法技术

本发明专利技术涉及改造禾谷类作物识别结瘤因子(Nod factors)并增加根瘤菌定殖数目的方法。本发明专利技术人首次鉴定获得一个新的水稻Myc factors受体，即MYR1基因；在此基础上，本发明专利技术揭示了一种改造禾谷类作物使之识别结瘤因子(Nod factors)并增加根瘤菌定殖数目的方法。

Modified methods for identifying nodulation factors and increasing the number of Rhizobium colonies in cereal crops

The present invention relates to a method for transforming cereal crops to recognize nodulation factors (Nod factors) and increasing the number of Rhizobium colonies. A new rice Myc factors receptor, MYR1 gene, has been identified for the first time by the inventor. On this basis, the invention discloses a method for modifying cereal crops to recognize Nod factors and increase the colonization number of rhizobium.

【技术实现步骤摘要】
改造禾谷类作物识别结瘤因子并增加根瘤菌定殖数目的方法
本专利技术属于生物技术和植物学领域；更具体地，本专利技术涉及改造禾谷类作物识别结瘤因子(Nodfactors)并增加根瘤菌定殖数目的方法。
技术介绍
根瘤共生(RootNoduleSymbiosis，RNS)是豆科植物与根瘤菌之间形成的另一种互利互惠的共生形式。根瘤菌可以侵入植物皮层，刺激皮层细胞分裂形成膨大器官根瘤。在根瘤的厌氧微环境中，根瘤菌可以利用固氮酶将空气中的N2还原成NH4+被植物所利用，从而减少植物对氮肥的依赖。氮是植物生长所必需的大量元素，也是农业生产的限制因素。目前世界上超过一半的食物是通过施用化肥(尤其是氮肥)获得的，而作物40～60％(热带土壤甚至高达90％)的产量也都归因于氮肥的使用，过度使用氮肥不仅提高了生产成本，同时对环境也造成了沉重的负担。每年约有40％未被植物利用氮肥直接脱氨形成N2回归大气之中，造成了严重的能源和资源浪费；其次，氮肥代谢产生的N2O是一种重要的“温室效应”气体，其GWP(100-yearAverageGlobal-WarmingPotential)是CO2的296倍。再者，随着灌溉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改造禾谷类作物使其识别结瘤因子或增加根瘤菌定殖数目的方法，其特征在于，所述方法包括：将禾谷类作物中MYR1基因的胞外区与根瘤植物中其同源基因的胞外区替换，获得融合基因1；或将禾谷类作物中CERK1基因的胞外区，与根瘤植物中其同源基因的胞外区替换，获得融合基因2；将该融合基因1和2引入禾谷类作物中，从而获得识别结瘤因子或根瘤菌定殖数目增加的禾谷类作物。

【技术特征摘要】
1.一种改造禾谷类作物使其识别结瘤因子或增加根瘤菌定殖数目的方法，其特征在于，所述方法包括：将禾谷类作物中MYR1基因的胞外区与根瘤植物中其同源基因的胞外区替换，获得融合基因1；或将禾谷类作物中CERK1基因的胞外区，与根瘤植物中其同源基因的胞外区替换，获得融合基因2；将该融合基因1和2引入禾谷类作物中，从而获得识别结瘤因子或根瘤菌定殖数目增加的禾谷类作物。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的根瘤植物包括：豆科植物；较佳地，包括：苜蓿，大豆、百脉根、豌豆、鹰嘴豆等。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的禾谷类作物包括：水稻，大麦、小麦、燕麦、黑麦，玉米，高粱等。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的MYR1基因编码的多肽选自：(a)如SEQIDNO:3氨基酸序列的蛋白；(b)将SEQIDNO:3氨基酸序列经过一个或多个氨基酸残基的取代、缺失或添加而形成的，且具有(a)蛋白功能的由(a)衍生的蛋白；或(c)与(a)限定的蛋白序列有80％以上同源性且具有(a)蛋白功能的由(a)衍生的蛋白。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的CERK1基因编码的多肽选自：(a)如SEQIDNO:4氨基酸序列的蛋白；(b)将SEQIDNO:4氨基酸序列经过一个或多个氨基酸残基的取代、缺失或添加而形成的，且具有(a)蛋白功能的由(a)衍生的蛋白；或(c)与(a)限定的蛋白序列有80％以上同源性且具有(a)蛋白功能的由(a)衍生的蛋白。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的根瘤植物中的同源基因包括：蒺藜苜蓿中的LYK3基因和NFP基因，百脉根中的NFR1基因和NFR5基因，大豆中的NFR1α基因和NFR5α基因，NFR1β基因和NFR5β基因，以及豌豆的SYM10基因。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的LYK3基因编码的多肽选自：(a)如SEQIDNO:5氨基酸序列的蛋白；(b)将SEQIDNO:5氨基酸序列经过一个或多个氨...

【专利技术属性】
技术研发人员：王二涛，何江曼，张晓伟，戴慧玲，刘欢，董文涛，
申请(专利权)人：中国科学院上海生命科学研究院，
类型：发明
国别省市：上海,31