OsPTP1在植物磷高效育种中的应用制造技术

本发明专利技术属于植物基因工程领域，具体涉及一种反向遗传学途径克隆的水稻OsPTP1(Phosphate Transporter Phosphatase 1)基因，并且通过超表达技术及基因编辑技术鉴定该了基因的功能。基因OsPTP1的用途为：用于提高农作物对磷的吸收、转运或利用，从而实现磷高效育种。

Application of osptp1 in plant phosphorus efficient breeding

【技术实现步骤摘要】
OsPTP1在植物磷高效育种中的应用
本专利技术属于植物基因工程领域。具体的说，本专利技术涉及一种反向遗传学途径克隆的水稻OsPTP1(PhosphateTransporterPhosphatase1)基因，并且通过超表达技术及基因编辑技术鉴定该了基因的功能；还涉及利用该基因产物提高水稻的磷吸收、利用效率和产量。
技术介绍
磷是植物生长发育所需的重要营养元素。磷在土壤中主要以五价的磷酸盐形式存在，其通过与金属离子结合(如Fe、Ca等)，导致离子状态磷的含量小于10μm(Chiou&Lin,2011)。因此土壤中游离态磷的低含量，导致大多植物没有充足的磷可利用，从而影响植物生长发育(Wuetal.,2013)。植物通过磷酸盐转运体(PhosphateTransporter；简称PT)吸收外界的游离磷酸盐以供植物的生长发育。PT的表达受多重水平的调控，包括在转录水平和转录后水平的调控：在转录水平，PT受转录因子PHR(PhosphateStarvationResponseRegulator)(Zhouetal.,2008)和WRKY(Suetal.,2015)的调控；在转录后水平，PT在内质网受蛋白激酶CKII(Chenetal.,2015)和转运辅助蛋白PHF1(PTTrafficFacilitator)(Chenetal.,2011)的调控、在内质网和高尔基体受泛素结合酶PHO2(PHOSPHATE2)(Huangetal.,2013；Parketal.,2014)的调控、在质膜受泛素连接酶NLA(NitrogenLimitationAdaptation)(Linetal.,2013；Parketal.,2014)的调控以及内吞调节蛋白ALIX的调控。本专利技术涉及的参考文献如下：ChenJ,LiuY,NiJ,WangY,BaiY,ShiJ,GanJ,WuZ,WuP.2011.OsPHF1regulatestheplasmamembranelocalizationoflow-andhigh-affinityinorganicphosphatetransportersanddeterminesinorganicphosphateuptakeandtranslocationinrice.PlantPhysiology157:269-278.(OsPHF1通过调控水稻高亲合和低亲合磷酸盐在质膜的定位以调控磷的吸收和转运，植物生理学，157：269-278)；ChenJ,WangY,WangF,YangJ,GaoM,LiC,LiuY,YamajiN,MaJF,Paz-AresJ,etal.2015.TheRiceCK2KinaseRegulatesTraffickingofPhosphateTransportersinResponsetoPhosphateLevels.ThePlantCell27:711-23.(水稻CK2调控磷酸盐转运体的膜泡运输依赖于胞内磷浓度，植物细胞，27：711-23)；ChiouTJ,LinSI.2011.Signalingnetworkinsensingphosphateavailabilityinplants.AnnualReviewofPlantBiology62:185-206.(植物感应无机磷的信号网络，植物生物学年鉴，62：185-206.)；HuangTK,HanCL,LinSI,ChenYJ,TsaiYC,ChenYR,ChenJW,LinWY,ChenPM,LiuTY,etal.2013.IdentificationofDownstreamComponentsofUbiquitin-ConjugatingEnzymePHOSPHATE2byQuantitativeMembraneProteomicsinArabidopsisRoots.ThePlantCell25:4044-60)(通过定量膜蛋白质组学鉴定了拟南芥泛素结合酶PHOSPHATE2下游组份，植物细胞，25：4044-60)；LinWY,HuangTK,ChiouTJ.2013.NITROGENLIMITATIONADAPTATION,aTargetofMicroRNA827,MediatesDegradationofPlasmaMembrane-LocalizedPhosphateTransporterstoMaintainPhosphateHomeostasisinArabidopsis.ThePlantCell25：4061-74.(拟南芥MicroRNA827的靶基因NITROGENLIMITATIONADAPTATION介导质膜定位的磷酸盐转运体的降解以维持磷平衡，植物细，25：4061-74)；MeinaG,WenyuanR,ChangyingL,FangliangH,MingZ,YingyaoL,YananY,XiaomengD,YunrongW,ZhongchangW,etal.2015.IntegrativecomparisonoftheroleofthePHR1subfamilyinphosphatesignalingandhomeostasisinrice.PlantPhysiology168：1762-76.(PHR1亚家族基因在调控水稻磷信号和磷平衡中的功能分析，植物生理，168：1762-76)；ParkBS,SeoJS,ChuaNH.2014.NITROGENLIMITATIONADAPTATIONRecruitsPHOSPHATE2toTargetthePhosphateTransporterPT2forDegradationduringtheRegulationofArabidopsisPhosphateHomeostasis.ThePlantCell26:454-464.(拟南芥NITROGENLIMITATIONADAPTATION通过征集PHOSPHATE2降解PT2以调控磷的稳态，植物细胞，26:454-464)；SuT,XuQ,ZhangFC,ChenY,LiLQ,WuWH,ChenYF.2015.WRKY42modulatesphosphatehomeostasisthroughregulatingphosphatetranslocationandacquisitioninArabidopsis.PlantPhysiology167:1579-1591.(拟南芥WRKY42通过调控磷的吸收和转运以调控磷的稳态，植物细胞，167：1579-1591)；WuP,ShouH,XuG,LianX.2013.Improvementofphosphorusefficiencyinriceonthebasisofunderstandingphosphatesignalingandhomeostasis.Currentopinioninplantbiology16:205-12.(在对磷信号和稳态的理解的基础上提高磷效率，植物生物学当代进展本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基因OsPTP1的用途，其特征在于：用于提高农作物对磷的吸收；所述基因OsPTP1的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所述，或者在此序列基础上衍生的插入或缺失1个或多个核苷酸产生的突变序列。/n

【技术特征摘要】
1.基因OsPTP1的用途，其特征在于：用于提高农作物对磷的吸收；所述基因OsPTP1的核苷酸序列如SEQIDNO：1所述，或者在此序列基础上衍生的插入或缺失1个或多个核苷酸产生的突变序列。


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【专利技术属性】
技术研发人员：毛传澡，杨健，杨支力，徐纪明，吴忠长，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33