本发明专利技术涉及OsPIL15基因在调控水稻耐盐性中的应用。本发明专利技术通过构建OsPIL15‑OE超表达载体和OsPIL15‑KO敲除载体，利用农杆菌介导法导入粳稻品种日本晴，筛选获得OsPIL15超表达转基因株系和敲除突变体；并通过试验证明敲除OsPIL15基因的水稻突变体，经200mM NaCl盐胁迫处理7d后，生长状态明显好于野生型日本晴和OsPIL15‑OE超表达植株。本发明专利技术基于CRISPR/Cas9技术对OsPIL15的基因编辑，为快速创制耐盐水稻新品系提供了一种简单有效的技术手段。OsPIL15基因在提高水稻耐盐性上具有潜在的应用价值，可利用分子改良技术在生产中加以利用，对水稻高产、稳产和抗逆育种具有重要的实践意义。
【技术实现步骤摘要】
OsPIL15基因在调控水稻耐盐性中的应用
本专利技术属于基因工程
，具体涉及OsPIL15基因在调控水稻耐盐性中的应用。
技术介绍
近年来，全球气候变暖和不合理的农业灌溉等因素使盐渍土面积不断扩大，程度不断加深，土壤盐渍化成为土地退化的主要因素。据联合国粮农组织(FAQ)统计，目前全球有超过9亿公顷土地正遭受盐害影响，受盐害的面积约占全世界农业耕作面积的50％，且面积正逐年增加(HossainS.Presentscenarioofglobalsaltaffectedsoils,itsmanagementandimportanceofsalinityresearch[J].InternationalJournalofBiologicalSciences.2019,1(1):1-3)。在中国，盐渍化也正成为日趋严重的环境与社会问题。据全国土壤普查资料显示，我国盐渍土地面积为5.2亿亩(不包括滨海滩涂)，其中只有约1亿亩进行了开垦种植。因此，提高盐渍化土地的生产力显得异常重要。水稻(OryzasativaL.)是世界上最主要的粮食作物之一，为全球半数以上人口提供食物来源，对保障我国粮食安全具有重要战略意义，其特殊的栽培方式使其成为盐渍化土地开发利用的先锋作物。水稻对盐胁迫耐受程度因品种不同和生育阶段不同而有所差异。高浓度盐胁迫可抑制水稻种子萌发，对水稻幼苗地上部和根系生长产生影响明显(KakarN,JumaaSH,ED,etal.Evaluatingriceforsalinityusingpot-cultureprovidesasystematictoleranceassessmentattheseedlingstage[J].Rice.2019,12(1):57)。水稻生殖生长期受到盐碱胁迫危害高于营养生长期，在生殖生长期受到盐碱胁迫，明显影响水稻幼穗分化进程，减少颖花形成数量，穗粒数减少，结实率与千粒重下降，从而导致水稻减产甚至绝收(GeronaMEB,DeocampoMP,EgdaneJA,etal.Physiologicalresponsesofcontrastingricegenotypestosaltstressatreproductivestage[J].RiceScience.2019,26(4):207-219)。水稻耐盐性属于数量性状，有超过900个耐盐相关QTL被鉴定，目前已精细定位或克隆的QTL主要为位于第1染色体上的qSKC-1与Saltol。qSKC-1为水稻中克隆的第一个耐盐基因SKC1，其编码一个HKT家族转运蛋白，在盐胁迫下调节水稻地上部K+/Na+的平衡，从而增加水稻的耐盐性(RenZ,GaoJ,LiL,etal.Aricequantitativetraitlocusforsalttoleranceencodesasodiumtransporter[J].Naturegenetics.2005,37(10):1141-1146)，而Saltol主要负责调控盐胁迫下水稻的K+/Na+平衡。qSE3编码钾离子转运蛋白OsHAK21，可提高盐胁迫下水稻种子萌发和幼苗建成(HeY,YangB,HeY,etal.Aquantitativetraitlocus,qSE3,promotesseedgerminationandseedlingestablishmentundersalinitystressinrice[J].ThePlantJournal.2019,97(6):1089-1104)，qSL7编码bHLH家族转录因子，调控盐胁迫下水稻茎杆长度(JahanN,ZhangY,LvY,etal.QTLanalysisforricesalinitytoleranceandfinemappingofacandidatelocusqSL7forshootlengthundersaltstress[J].PlantGrowthRegulation.2020,90(2):307-319)。已有研究表明，包括AP2/ERF、bZIP、WRKY和bHLH等家族转录因子均可参与水稻盐胁迫响应(GanieSA,MollaKA,HenryRJ,etal.Advancesinunderstandingsalttoleranceinrice[J].Theoreticalandappliedgenetics.2019,132(4):851-870)。光敏色素互作因子PIFs(Phytochrome-InteractingFactors)或称PILs(PhytochromeInteractingFactor-Like)是碱性螺旋-环-螺旋(Basichelix-loop-helix,bHLH)转录因子家族的一类转录因子。作为bHLH蛋白的一种，所有PIFs家族的蛋白都包含N端与光敏色素互作的APB(ActivePhytochromeB-binding)或APA(ActivePhytochromeA-binding)结构域和C端bHLH-DNA结合结构域(KhannaR,HuqE,KikisEA,etal.Anovelmolecularrecognitionmotifnecessaryfortargetingphotoactivatedphytochromesignalingtospecificbasichelix-loop-helixtranscriptionfactors[J].PlantCell.2004,16(11):3033-3044)。研究表明，DELLAs蛋白能与PIFs的bHLH结构域结合，阻碍其对下游靶基因的调控，而DELLAs蛋白的积累则可缓解盐胁迫过程中ROS引起的生理伤害(AchardP,RenouJ,BerthoméR,etal.PlantDELLAsrestraingrowthandpromotesurvivalofadversitybyreducingthelevelsofreactiveoxygenspecies[J].CurrentBiology.2008,18(9):656-660)。水稻光敏色素phyB缺失突变体可提高植株对盐胁迫耐受性，作为与光敏色素互作的转录因子，PIFs可能参与这一过程(KwonC,SongG,KimS,etal.FunctionaldeficiencyofphytochromeBimprovessalttoleranceinrice[J].Environmentalandexperimentalbotany.2018,148:100-108)。目前，转录因子OsPIL15与盐胁迫响应的关系尚不明确，国内外也未有相关的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供OsPIL15基因在调控水稻耐盐性中的应用，提供了培育耐盐水稻品系的新方法。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供了OsPIL15基因在调控水稻耐盐性中的应用，所述OsPIL15基因的核苷酸序列如SEQIDNO:1或SEQIDNO:3所示；或所述OsPIL15基因编码的蛋白本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.OsPIL15基因在调控水稻耐盐性中的应用，其特征在于，所述OsPIL15基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:3所示；或所述OsPIL15基因编码的蛋白质的氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示。/n
【技术特征摘要】
1.OsPIL15基因在调控水稻耐盐性中的应用，其特征在于，所述OsPIL15基因的核苷酸序列如SEQIDNO:1或SEQIDNO:3所示；或所述OsPIL15基因编码的蛋白质的氨基酸序列如SEQIDNO:2所示。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，通过对OsPIL15基因进行敲除或下调其表达获得高耐盐性水稻。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，通过CRISPR-Cas9、锌指核酸酶、TALE...
【专利技术属性】
技术研发人员：季新，刘娟，卫云飞，李猛，王付娟，董丽平，杜彦修，赵全志，
申请(专利权)人：信阳农林学院，
类型：发明
国别省市：河南;41
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