一种调控植物根瘤发育与衰老的方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种调控植物根瘤发育与衰老的方法及其应用。本发明专利技术还公开了GmCYP15蛋白质在如下(1)‑(8)中任一种应用：(1)调控植物共生固氮或共生结瘤；(2)调控植物根瘤发育；(3)调控植物根瘤数目；(4)调控植物根瘤衰老进程；(5)调控植物根瘤固氮时间；(6)调控植物结瘤素基因的表达水平；(7)调控植物植株高度；(8)调控植物地上部分鲜重。本发明专利技术为获得高固氮基因编辑大豆新品种提供了基因资源，不仅在农业以及生态学上具有很重要的意义，而且在豆科作物固氮机制研究以及农业生产上具有一定的应用前景。

A Method for Regulating the Development and Senescence of Plant Root Nodules and Its Application

【技术实现步骤摘要】
一种调控植物根瘤发育与衰老的方法及其应用
本专利技术属于植物基因工程
，具体涉及一种调控植物根瘤发育与衰老的方法及其应用。
技术介绍
豆科植物与根瘤菌之间的共生固氮是最经济、最环保的一种生物固氮方式。因此发挥豆科植物固氮作用，减少氮肥施用量，在农业以及生态学方面都具有十分重要的意义。共生体根瘤的形成是一个十分复杂的过程，它是微生物与植物相互识别，信号分子间相互作用的结果。豆科植物一般在接种根瘤菌4-6周后共生固氮效率达到高峰，然后类菌体极端分化，固氮能力逐渐减弱，最后根瘤器官及细胞衰老，类菌体释放出来或衰亡，从而导致根瘤菌和植物的共生关系解体，固氮作用结束。提高固氮效率，一是增加结瘤数，近些年的研究解析了很多与根瘤形成相关的基因。二是提高固氮酶活力，主要通过改善豆科植物生长的环境条件来充分发挥固氮酶的活性。三是延缓根瘤衰老，延长根瘤固氮时间，增加固氮量。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是如何调控植物根瘤发育与衰老。为了解决上述技术问题，本专利技术首先提供了GmCYP15蛋白质或与GmCYP15蛋白质相关的生物材料的新用途。本专利技术提供了GmCYP15蛋白质或与GmCYP本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.GmCYP15蛋白质或其相关的生物材料在如下(1)‑(8)中任一种中的应用：(1)调控植物固氮能力或共生固氮或共生结瘤；(2)调控植物根瘤发育；(3)调控植物根瘤数目；(4)调控植物根瘤衰老进程；(5)调控植物根瘤固氮时间；(6)调控植物结瘤素基因的表达水平；(7)调控植物植株高度；(8)调控植物地上部分鲜重；所述GmCYP15蛋白质是如下a)或b)或c)的蛋白质：a)氨基酸序列是序列2所示的蛋白质；b)在序列2所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质；c)将序列2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的具有相同功能的蛋白质。

【技术特征摘要】
1.GmCYP15蛋白质或其相关的生物材料在如下(1)-(8)中任一种中的应用：(1)调控植物固氮能力或共生固氮或共生结瘤；(2)调控植物根瘤发育；(3)调控植物根瘤数目；(4)调控植物根瘤衰老进程；(5)调控植物根瘤固氮时间；(6)调控植物结瘤素基因的表达水平；(7)调控植物植株高度；(8)调控植物地上部分鲜重；所述GmCYP15蛋白质是如下a)或b)或c)的蛋白质：a)氨基酸序列是序列2所示的蛋白质；b)在序列2所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质；c)将序列2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的具有相同功能的蛋白质。2.与GmCYP15蛋白质相关的生物材料在如下(1)-(8)中任一种中的应用：(1)调控植物固氮能力或共生固氮或共生结瘤；(2)调控植物根瘤发育；(3)调控植物根瘤数目；(4)调控植物根瘤衰老进程；(5)调控植物根瘤固氮时间；(6)调控植物结瘤素基因的表达水平；(7)调控植物植株高度；(8)调控植物地上部分鲜重；所述生物材料为下述A1)至A12)中的任一种：A1)编码GmCYP15蛋白质的核酸分子；A2)含有A1)所述核酸分子的表达盒；A3)含有A1)所述核酸分子的重组载体；A4)含有A2)所述表达盒的重组载体；A5)含有A1)所述核酸分子的重组微生物；A6)含有A2)所述表达盒的重组微生物；A7)含有A3)所述重组载体的重组微生物；A8)含有A4)所述重组载体的重组微生物；A9)含有A1)所述核酸分子的转基因植物细胞系；A10)含有A2)所述表达盒的转基因植物细胞系；A11)含有A3)所述重组载体的转基因植物细胞系；A12)含有A4)所述重组载体的转基因植物细胞系。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：A1)所述核酸分子为如下1)或2)或3)所示的基因：1)其编码序列是序列1所示的cDNA分子或基因组DNA分子；2)与1)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码权利要求1中所述的GmCYP15蛋白质...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁松丽，李荣，张婵娟，陈李淼，郝青南，张晓娟，陈海峰，陈水莲，单志慧，杨中路，邱德珍，曹东，杨红丽，黄毅，周新安，
申请(专利权)人：中国农业科学院油料作物研究所，
类型：发明
国别省市：湖北,42