一种培育根瘤大小增加的转基因豆科植物的方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种培育根瘤大小增加的转基因豆科植物的方法及其应用。该方法包括如下步骤：提高出发豆科植物中蛋白质GmCYS2的表达量和/或活性，得到转基因豆科植物；与出发豆科植物相比，转基因豆科植物的根瘤大小增加。实验证明，向大豆品种天隆一号中导入GmCYS2基因，得到转基因大豆；与大豆品种天隆一号相比，转基因大豆的根瘤大小增加。由此可见，蛋白质GmCYS2可以调控大豆的固氮效率。本发明专利技术具有重要的应用价值。

A method of cultivating transgenic legumes with increased nodule size and its application

【技术实现步骤摘要】
一种培育根瘤大小增加的转基因豆科植物的方法及其应用
本专利技术属于生物
，具体涉及一种培育根瘤大小增加的转基因豆科植物的方法及其应用。
技术介绍
豆科植物与根瘤菌之间的共生固氮是农业生态系统中重要的天然氮源，是最经济、最环保的一种固氮方式。大豆种子中蛋白质含量约为40％，含油量约为20％，是世界上最重要的油料作物和牲畜饲料原料，也是农业生产中优良的轮作换茬和间套种作物。然而，大豆在种植中需要大量的氮源，在不过量施用氮肥的情况下，大豆中的氮，估计58-68％来自共生固氮。收获后，植物地下的根及根瘤中30-60％的氮又可以回补周围土壤。因此,充分发挥大豆的生物固氮作用,对减肥增效及发展环境友好型可持续生态农业意义重大。豆科植物根瘤的形成与固氮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。通常，提高大豆固氮效率的方法包括三种：一是增加结瘤数；二是提高根瘤的固氮能力，主要包括根瘤大小的增加以及固氮酶活力的提高；三是延缓根瘤衰老，延长根瘤固氮时间，增加固氮量。由此可见，通过增加根瘤的大小，提高单位根瘤的固氮能力来本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.蛋白质GmCYS2的应用，为如下D1)-D5)中的至少一种：/nD1)调控豆科植物的根瘤大小；/nD2)调控植物株高；/nD3)调控植物生物量；/nD4)培育根瘤大小改变的转基因豆科植物；/nD5)培育株高改变和/或生物量改变的转基因植物；/n所述蛋白质GmCYS2为a1)或a2)或a3)：/na1)氨基酸序列是序列表中序列2所示的蛋白质；/na2)在序列表中序列2所示的蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；/na3)将序列表中序列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/或添加得到的与豆科植物的根瘤大小和/或植物株高和/或植物生物量相关的蛋白质。/n

【技术特征摘要】
1.蛋白质GmCYS2的应用，为如下D1)-D5)中的至少一种：
D1)调控豆科植物的根瘤大小；
D2)调控植物株高；
D3)调控植物生物量；
D4)培育根瘤大小改变的转基因豆科植物；
D5)培育株高改变和/或生物量改变的转基因植物；
所述蛋白质GmCYS2为a1)或a2)或a3)：
a1)氨基酸序列是序列表中序列2所示的蛋白质；
a2)在序列表中序列2所示的蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；
a3)将序列表中序列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/或添加得到的与豆科植物的根瘤大小和/或植物株高和/或植物生物量相关的蛋白质。


2.编码权利要求1所述蛋白质GmCYS2的核酸分子的应用，为如下D1)-D5)中的至少一种：
D1)调控豆科植物的根瘤大小；
D2)调控植物株高；
D3)调控植物生物量；
D4)培育根瘤大小改变的转基因豆科植物；
D5)培育株高改变和/或生物量改变的转基因植物。


3.如权利要求2所述的应用，其特征在于：所述编码蛋白质GmCYS2的核酸分子为如下b1)或b2)或b3)或b4)所示的DNA分子：
b1)编码区如序列表中序列1所示的DNA分子；
b2)核苷酸序列是序列表中序列1所示的DNA分子；
b3)与b1)或(b2)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所述蛋白质GmCYS2的DNA分子；
b4)在严格条件下与(b1)或(b2)限定的核苷酸序列杂交，且编码权利要求1所述蛋白质GmCYS2的DNA分子。


4.如权利要求1至3任一所述的应用，其特征在于：
所述调控豆科植物的根瘤大小为增加豆科植物的根瘤大小；
所述调控植物株高为增加植物株高；
所述调控植物生物量为增加植物生物量。


5...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁松丽，李荣，张晓娟，张婵娟，陈李淼，郝青南，陈海峰，陈水莲，郭葳，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