OsCIPK9基因、蛋白在提高水稻对除草剂抗性中的应用和高抗除草剂水稻种质的制备制造技术

本发明专利技术提供了OsCIPK9基因、蛋白在提高水稻对除草剂抗性中的应用和高抗除草剂水稻种质的制备，涉及种质创新技术领域。本发明专利技术通过基因工程的方法敲除OsCIPK9基因，检测发现突变体中的OsCIPK9基因的表达量显著低于野生型，并且突变体表现出更高的草铵膦和百草枯抗性，本发明专利技术为阐明植物的除草剂抗性提供理论依据，同时应用于筛选和创制抗除草剂的水稻材料，为今后的品种改良作出种质基础。为今后的品种改良作出种质基础。为今后的品种改良作出种质基础。

【技术实现步骤摘要】
OsCIPK9基因、蛋白在提高水稻对除草剂抗性中的应用和高抗除草剂水稻种质的制备


[0001]本专利技术属于种质创新
，具体涉及OsCIPK9基因、蛋白在提高水稻对除草剂抗性中的应用和高抗除草剂水稻种质的制备。

技术介绍

[0002]水稻是世界上最重要的粮食作物之一，全球有一半以上人口以水稻为食，但是稻田中的杂草与水稻竞争营养物质且生命力顽强很难根除，所以田间杂草是制约粮食生产的严重障碍。
[0003]除草剂的应用大大提高了对农田中有害杂草的控制，但同时除草剂的长期使用导致农作物的药害，从而严重影响产量。草铵膦是一种常用的田间除草剂，且田间施用量逐年递增。
[0004]植物细胞中，Ca
2+
作为胞内第二信使，参与调控植物多种逆境胁迫响应、植物各器官的形成与发育过程。CBLs是植物中广泛存在的一种钙感受器(calcium sensor)，通过自身的EF手型(EF
‑
hand)结构域与Ca
2+
结合，导致自身构象改变，从而识别或解码Ca
2+
信号并将信息传递至下游，通过激酶(CIPKs)的磷酸化作用或转录因子的调控，最终使胞内Ca
2+
信号转化为细胞生理反应。CIPKs(CBLs interacting protein kinases)为CBLs互作蛋白，是一类植物特有的丝氨酸
‑
苏氨酸蛋白激酶，能将CBLs感知的信号通过磷酸化下游互作蛋白的方式，将胞内Ca
2+
信号转化为细胞生理反应，调控植物对逆境的应答反应。水稻OsCIPK9已报导参与根生长，但是其与草铵膦和百草枯抗性之间的关系，并没有相关研究。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供OsCIPK9基因、蛋白在提高水稻对草铵膦和百草枯抗性中的应用和高抗草铵膦和百草枯水稻种质的制备，通过构建水稻突变株，能够有效提高水稻对高浓度的草铵膦和百草枯的抗性。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了OsCIPK9基因在提高水稻对草铵膦和百草枯抗性中的应用。
[0008]优选的，所述OsCIPK9基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
[0009]本专利技术还提供了OsCIPK9蛋白在提高水稻对草铵膦和百草枯抗性中的应用。
[0010]优选的，所述OsCIPK9蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。
[0011]本专利技术还提供了一种提高水稻对草铵膦和百草枯抗性的方法，包括以下步骤：抑制水稻基因组中OsCIPK9基因的表达。
[0012]优选的，所述抑制的方法包括基因工程。
[0013]本专利技术还提供了OsCIPK9基因在制备高抗草铵膦和百草枯的水稻品种或品系中的应用。
[0014]本专利技术还提供了一种高抗草铵膦和百草枯的水稻品种或品系的培育方法，包括以
下步骤：抑制已知水稻品种或品系的基因组中OsCIPK9基因的表达。
[0015]本专利技术还提供了一种验证水稻品种/品系草铵膦和百草枯抗性的方法，所述方法包括验证水稻品种/品系的基因组中OsCIPK9基因的表达量或 OsCIPK9蛋白的表达量。
[0016]本专利技术还提供了一种验证水稻品种/品系草铵膦和百草枯抗性的试剂，所述试剂包括检测水稻品种/品系的基因组中OsCIPK9基因的表达量或 OsCIPK9蛋白的表达量的试剂。
[0017]有益效果：本专利技术提供了OsCIPK9基因在提高水稻对草铵膦和百草枯抗性中的应用，实施例中OsCIPK9的Ds插入突变体从突变体库中筛选出 (Chin HG,Choe MS,Lee SH,Park,SH,Han CD.1999.Molecular analysis ofrice plants harboring an Ac/Ds transposable element
‑
mediated gene trappingsystem.The Plant Journal 19:615
–
623.)Ds插入OsCIPK9基因的第一个内含子上，提取叶片的RNA并逆转录为cDNA，利用qRT
‑
PCR检测Ds插入突变体和野生型的OsCIPK9基因的表达量，结果表明与野生型相比，突变体体内的OsCIPK9的表达量显著低于野生型。对得到的突变体和野生型植株用草铵膦和百草枯处理，施用量为田间对杂草施用量的1.5倍，与野生型相比，突变体对草铵膦和百草枯的抗性显著增强。本专利技术通过对水稻基因Ds 插入突变体进行抗性试验，发现该突变体对草铵膦和百草枯的抗性比野生型显著增强，为阐明植物的除草剂抗性提供理论依据，同时应用于筛选和创制抗除草剂的水稻材料，为今后的品种改良作出种质基础。
附图说明
[0018]图1为Ds插入OsCIPK9示意图，图中黑色矩形表示基因的外显子，黑色线表示基因的内含子；
[0019]图2为OsCIPK9突变体水稻和野生型中OsCIPK9基因的相对表达量；
[0020]图3为野生型水稻植株和OsCIPK9突变体水稻喷施草铵膦后的表型，其中WT代表野生型水稻，#1和#2代表不同单株；
[0021]图4为野生型水稻植株和OsCIPK9突变体水稻喷施百草枯后的表型，其中WT代表野生型水稻，#1和#2代表不同单株；
[0022]图5为野生型水稻(WT)和OsCIPK9突变体喷施草铵膦和百草枯后的鲜重和干重。
具体实施方式
[0023]本专利技术提供了OsCIPK9基因在提高水稻对草铵膦和百草枯抗性中的应用。
[0024]本专利技术所述OsCIPK9基因的核苷酸序列优选如SEQ ID NO.1所示：
[0025]ATGGCGGAGGCGGAGGCGGAGGCGGCGGGGGCGGGGGCGGGGGCGG GGCCGGCGAGGAGGACGACGAGGGTGGGGCGCTACGAGCTCGGCAA GACGATCGGGGAGGGGAGCTTCGCCAAGGTCAAGGTCGCCCGCGACA CGCGCACCGGCGACACCCTCGCCATCAAGGTGCTCGACCGCAACCATG TGCTTCGCCACAAGATGGTCGAGCAGATCAAACGGGAGATTTCCACAA TGAAGCTAATAAAACATCCAAATGTGGTCCAGTTGCATGAGGTCATGG CTAGCAAATCAAAGATATACATGGTTCTTGAATATGTTGATGGAGGCGA GCTTTTTGATAAGATTGTCAATTCTGGGAGACTAGGAGAAGATGAAGC AAGAAGATACTTCCATCAACTTATAAATGCAGTAGATTATTGCCACAGC AGAGGAGTGTACCATAGAGATCTGAAGCCAGAGAATCTGCTTCTTGAT TCACATGGAGCTCTTAAAG本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.OsCIPK9基因在提高水稻对草铵膦和百草枯抗性中的应用。2.根据权利要求1所述应用，其特征在于，所述OsCIPK9基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。3.OsCIPK9蛋白在提高水稻对草铵膦和百草枯抗性中的应用。4.根据权利要求3所述应用，其特征在于，所述OsCIPK9蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。5.一种提高水稻对草铵膦和百草枯抗性的方法，其特征在于，包括以下步骤：抑制水稻基因组中OsCIPK9基因的表达。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述抑制的方法包括基因工程。7.OsCIPK9...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅琼，玄元虎，李天亚，孙倩，邱永春，付钰汶，李天邈，
申请(专利权)人：沈阳农业大学，
类型：发明
国别省市：