水稻Os01g32730基因的应用制造技术

本发明专利技术公开了水稻Os01g32730基因的应用。本发明专利技术提供了Os01g32730蛋白或其相关生物材料在调控植物对光氧化胁迫的耐受性中的应用；所述Os01g32730蛋白如SEQ ID No.1所示，或将SEQ ID No.1经过氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具相同功能，或与SEQ ID No.1具80％以上同源性且具相同功能，或在SEQ ID No.1的N端和/或C端连接标签序列且具相同功能。本发明专利技术证明Os01g32730基因可调控植物对光氧化胁迫的耐受性，另外Os01g32730基因缺失还可作为分子标记在植物育种辅助选择中发挥作用。

Application of Os01g32730 Gene in Rice

【技术实现步骤摘要】
水稻Os01g32730基因的应用
本专利技术属于生物
，涉及水稻Os01g32730基因的应用。
技术介绍
我国幅员辽阔，但各地光照条件分配极不均匀。有的地区常年光照充沛，也有地区常年光照不足。作物的产量与光照条件、光合作用效率密切相关，而光合作用主要靠叶绿素实现光能的捕获、吸收与转化。因此叶绿素的合成与调控直接关乎绿色植物的生长发育、光合作用效率及粮食作物的产量。绿色高等植物的叶绿素合成始于四吡咯合成的最初阶段，经原卟啉IX而走向叶绿素合成分支。叶绿素的合成不仅需要众多的酶参与催化，还需要一些调节因子的参与以维持叶绿素合成的平衡。叶绿素合成过少会导致植物光合效率下降，造成作物发育不良和减产；叶绿素合成的中间产物积累过多，则会使作物在吸收过量的光能而产生活性氧，造成光氧化，其中单线态氧的危害最重，严重时会对光合器官造成损伤甚至细胞死亡，同样不利于作物的生长发育和结实。因此需要充分了解植物叶绿素合成与调控的途径与作用机制，深入探究植物平衡叶绿素合成以应对环境变化的策略，从而为提高植物光合作用效率与农作物产量找到理论依据。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供水稻Os01g32730基因的应用。第一方面，本专利技术要求保护Os01g32730蛋白或其相关生物材料在调控植物对光氧化胁迫的耐受性中的应用。所述相关生物材料为能够表达所述Os01g32730蛋白的核酸分子，或含有所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系。所述Os01g32730蛋白为如下任一所示蛋白质：(A1)氨基酸序列为SEQIDNo.1的蛋白质；(A2)将SEQIDNo.1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/或添加且具有相同功能的蛋白质；(A3)与(A1)-(A2)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质；(A4)在(A1)-(A3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白。在所述应用中，所述Os01g32730蛋白或其编码基因在所述植物中的表达量和/或活性越高，所述植物对光氧化胁迫的耐受性越强；所述Os01g32730蛋白或其编码基因在所述植物中的表达量和/或活性越低，所述植物对光氧化胁迫的耐受性越弱。第二方面，本专利技术要求保护一种培育对光氧化胁迫的耐受性减弱的植物的方法。本专利技术所要求保护的培育对光氧化胁迫的耐受性减弱的植物的方法，可包括使受体植物中Os01g32730蛋白的表达量和/或活性降低的步骤。所述Os01g32730蛋白为为前文(A1)-(A4)中任一所示蛋白质。进一步地，本专利技术提供一种培育对光氧化胁迫的耐受性减弱的转基因植物的方法。本专利技术所提供的培育对光氧化胁迫的耐受性减弱的转基因植物的方法，可包括如下步骤：对受体植物中Os01g32730蛋白的编码基因进行抑制表达，得到转基因植物；所述转基因植物与所述受体植物相比对光氧化胁迫的耐受性减弱。所述Os01g32730蛋白为为前文(A1)-(A4)中任一所示蛋白质。在本专利技术中，所述转基因植物与所述受体植物相比对光氧化胁迫的耐受性减弱具体体现为：所述转基因植物的幼苗在光周期条件(如光照12小时/黑暗12小时，光强150μmolm-2s-1))或黑暗转光(光强150μmolm-2s-1)条件下种植，会表现出氧化斑表型(光氧化所致)；在黑暗转光照条件下，所述转基因植物体内的光氧化响应调控因子(如Os01g61080,Os05g39720和Os02g08440)的基因表达上调幅度显著高于所述受体植物。第三方面，本专利技术要求保护一种培育对光氧化胁迫的耐受性增强的植物的方法。本专利技术要求保护的培育对光氧化胁迫的耐受性增强的植物的方法，可包括使受体植物中Os01g32730蛋白的表达量和/或活性提高的步骤。所述Os01g32730蛋白为前文(A1)-(A4)中任一所示蛋白质。进一步地，本专利技术提供一种培育对光氧化胁迫的耐受性增强的转基因植物的方法。本专利技术所提供的培育对光氧化胁迫的耐受性增强的转基因植物的方法，可包括如下步骤：向受体植物中导入能够表达Os01g32730蛋白的核酸分子，得到转基因植物；所述转基因植物与所述受体植物相比对光氧化胁迫的耐受性增强。所述Os01g32730蛋白为前文(A1)-(A4)中任一所示蛋白质。进一步地，本专利技术所述能够表达所述Os01g32730蛋白的核酸分子为Os01g32730蛋白的编码基因，是如下任一所述的DNA分子：(B1)SEQIDNo.2所示的DNA分子；(B2)在严格条件下与(B1)限定的DNA分子杂交且编码所述Os01g32730蛋白的DNA分子；(B3)与(B1)-(B2)中任一限定的DNA序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且编码所述Os01g32730蛋白的DNA分子。上述基因中，所述严格条件可为如下：50℃，在7％十二烷基硫酸钠(SDS)、0.5MNa3PO4和1mMEDTA的混合溶液中杂交，在50℃，2×SSC，0.1％SDS中漂洗；还可为：50℃，在7％SDS、0.5MNa3PO4和1mMEDTA的混合溶液中杂交，在50℃，1×SSC，0.1％SDS中漂洗；还可为：50℃，在7％SDS、0.5MNa3PO4和1mMEDTA的混合溶液中杂交，在50℃，0.5×SSC，0.1％SDS中漂洗；还可为：50℃，在7％SDS、0.5MNa3PO4和1mMEDTA的混合溶液中杂交，在50℃，0.1×SSC，0.1％SDS中漂洗；还可为：50℃，在7％SDS、0.5MNa3PO4和1mMEDTA的混合溶液中杂交，在65℃，0.1×SSC，0.1％SDS中漂洗；也可为：在6×SSC，0.5％SDS的溶液中，在65℃下杂交，然后用2×SSC，0.1％SDS和1×SSC，0.1％SDS各洗膜一次。在前文第二方面中，所述“对受体植物中Os01g32730蛋白的编码基因进行抑制表达”可通过任何能够实现这一目的的技术手段实现，如通过序列特异核酸酶(如CRISPR/Cas9核酸酶)对所述编码基因进行特异性剪切，从而降低其在所述受体植株中的表达。在本专利技术中，所述“对受体植物中Os01g32730蛋白的编码基因进行抑制表达”具体是通过CRISPER/Cas9技术实现的；以SEQIDNo.2所示DNA片段中符合5’-NX-NGG-3’或5’-CCN-NX-3’序列排列规则的片段为靶序列；N表示A、G、C和T中的任一种，14≤X≤30，且X为整数，NX表示X个连续的脱氧核糖核苷酸。更加具体的，在本专利技术的一个具体实施例中，所述X为19。相应的，所述靶序列具体如SEQIDNo.3所示。第四方面，本专利技术要求保护一种进行植物育种的方法。本专利技术所提供的进行植物育种的方法，是以Os01g32730缺失基因作为分子标记在植物育种过程中进行辅助选择。其中，所述Os01g32730缺失基因是指使植物体内的Os01g32730基因不能正常表达。在本专利技术的具体实施方式中，所述Os01g32730缺失基因是缺失了SEQIDNo.2所示Os01g32730基因的第61-92位核苷酸。当植物体内的Os01g32730基因不能正常表达时，幼本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.Os01g32730蛋白或其相关生物材料在调控植物对光氧化胁迫的耐受性中的应用；所述相关生物材料为能够表达所述Os01g32730蛋白的核酸分子，或含有所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系；所述Os01g32730蛋白为如下任一所示蛋白质：(A1)氨基酸序列为SEQ ID No.1的蛋白质；(A2)将SEQ ID No.1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/或添加且具有相同功能的蛋白质；(A3)与(A1)‑(A2)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质；(A4)在(A1)‑(A3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白。

【技术特征摘要】
1.Os01g32730蛋白或其相关生物材料在调控植物对光氧化胁迫的耐受性中的应用；所述相关生物材料为能够表达所述Os01g32730蛋白的核酸分子，或含有所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系；所述Os01g32730蛋白为如下任一所示蛋白质：(A1)氨基酸序列为SEQIDNo.1的蛋白质；(A2)将SEQIDNo.1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/或添加且具有相同功能的蛋白质；(A3)与(A1)-(A2)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质；(A4)在(A1)-(A3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述Os01g32730蛋白或其编码基因在所述植物中的表达量和/或活性越高，所述植物对光氧化胁迫的耐受性越强；所述Os01g32730蛋白或其编码基因在所述植物中的表达量和/或活性越低，所述植物对光氧化胁迫的耐受性越弱。3.一种培育对光氧化胁迫的耐受性减弱的植物的方法，包括使受体植物中Os01g32730蛋白的表达量和/或活性降低的步骤；所述Os01g32730蛋白为如下任一所示蛋白质：(A1)氨基酸序列为SEQIDNo.1的蛋白质；(A2)将SEQIDNo.1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/或添加且具有相同功能的蛋白质；(A3)与(A1)-(A2)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质；(A4)在(A1)-(A3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白。4.一种培育对光氧化胁迫的耐受性减弱的转基因植物的方法，包括如下步骤：对受体植物中Os01g32730蛋白的编码基因进行抑制表达，得到转基因植物；所述转基因植物与所述受体植物相比对光氧化胁迫的耐受性减弱；所述Os01g32730蛋白为如下任一所示蛋白质：(A1)氨基酸序列为SEQIDNo.1的蛋白质；(A2)将SEQIDNo.1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/或添加且具有相同功能的蛋白质；(A3)与(A1)-(A2)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质；(A4)在(A1)-(A3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白。5.一种培育对光氧化胁迫的耐受性增强的植物的方法，包括使受体植物中Os01g32730蛋白的表达量和/或活性提高的步骤；所述Os01g32730蛋白为如下任一所示...

【专利技术属性】
技术研发人员：林荣呈，莫伟平，李执运，唐为江，
申请(专利权)人：中国科学院植物研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11