OsCEN2基因在调控水稻种子萌发速率中的应用制造技术

本发明专利技术公开了OsCEN2基因在调控水稻种子萌发速率中的应用，属于植物分子生物学和植物育种领域。所述OsCEN2基因为如SEQ ID NO：1所示的全基因序列，或如SEQ ID NO：2所示的基因片段。通过构建OsCEN2基因过表达植株、干涉植株、敲除植株，发现OsCEN2基因过表达使水稻种子萌发速率变慢；OsCEN2基因降低表达或者敲除突变后，使水稻种子萌发速度加快；说明该基因调控水稻种子萌发速率，可为作物育种提供基因资源，将水稻OsCEN2基因应用于水稻育种中，对植物育种与应用具有重要的理论和实践意义。植物育种与应用具有重要的理论和实践意义。植物育种与应用具有重要的理论和实践意义。

【技术实现步骤摘要】
OsCEN2基因在调控水稻种子萌发速率中的应用


[0001]本专利技术涉及植物分子生物学和植物育种领域，特别是涉及OsCEN2基因在调控水稻种子萌发速率中的应用。

技术介绍

[0002]种子萌发是指具有活力的种子在合适的环境条件下，吸收水份，体积膨大，解除休眠至胚芽突破种皮的过程，这是所有通过种子繁殖的开花植物生命周期中的关键。农作物种子萌发速度差异影响出苗一致性和幼苗整齐度，进而影响作物产量。在种子萌发过程中，环境因素起了至关重要的作用。除此之外，种子发育情况、激素水平以及种子结构等内源影响因素也很重要。研究指出，赤霉素(GA)与脱落酸(ABA)在种子休眠以及萌发过程中作用是相互拮抗的，ABA可以抑制种子萌发，GA则具有促进种子萌发的作用。种子在发育过程中通过积累脱落酸(ABA)使种子保持休眠水平，防止出现收获前萌发的现象。在种子萌发过程中，ABA含量会逐渐降低，并且外源施加ABA会一定程度地抑制种子萌发。
[0003]OsCEN2属于磷脂酰乙醇胺结合蛋白(PEBP)家族中FLOWERING LOCUS T(FT)/TERMINAL FLOWER 1(TFL1)基因家族。FT/TFL1除了在开花时间和植物结构中发挥作用外，还与植物种子萌发相关。目前，已发现PopCEN1、PcFT2、AtMFT、TaMFT、和OsMFT2与种子萌发有关。虽然已报道了多个FT/TFL基因的功能，但其中的分子机理仍未被完全阐明。因此进一步挖掘与水稻种子萌发相关基因对育种具有重要意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供OsCEN2基因在调控水稻种子萌发速率中的应用，以解决上述现有技术存在的问题，通过构建OsCEN2基因的过表达植株、干涉植株和敲除植株，发现该基因可以调控水稻种子萌发速率，这为作物育种提供了基因资源，对植物育种与应用具有重要的理论和实践意义。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]本专利技术提供OsCEN2基因在调控水稻种子萌发速率中的应用。
[0007]优选的是，所述OsCEN2基因为如SEQ ID NO：1所示的全基因序列，或如SEQ ID NO：2所示的基因片段。
[0008]优选的是，所述OsCEN2基因过表达使水稻种子萌发速率变慢；所述OsCEN2基因降低表达或者突变后，使水稻种子萌发速度加快。
[0009]本专利技术还提供OsCEN2蛋白在调控水稻种子萌发速率中的应用，所述OsCEN2蛋白的编码区为SEQ ID NO：2所示序列编码。
[0010]本专利技术还提供重组载体在调控水稻种子萌发速率中的应用，所述重组载体包括如下任意一种：
[0011]a：含有编码OsCEN2基因的cDNA全长的重组载体；
[0012]b：可以降低OsCEN2基因表达量的重组载体；
[0013]c：可以靶向敲除OsCEN2基因的重组载体。
[0014]优选的是，所述重组载体过表达OsCEN2基因时，使水稻种子萌发速率变慢；所述重组载体降低或缺失OsCEN2基因降低表达时，使水稻种子萌发速度加快。
[0015]本专利技术还提供一种利用OsCEN2基因调控水稻种子萌发速率的方法，包括以下步骤：
[0016](1)构建重组载体，并将所述重组载体转入宿主菌，再利用根瘤农杆菌介导的遗传转化法，获取基因转化植株；
[0017]其中，所述重组载体包括如下任意一种：
[0018]a：含有编码OsCEN2基因的cDNA全长的重组载体；
[0019]b：可以降低OsCEN2基因表达量的重组载体；
[0020]c：可以靶向敲除OsCEN2基因的重组载体；
[0021](2)从基因转化植株中筛选OsCEN2基因不同表达情况的转基因植株。
[0022]优选的是，所述OsCEN2基因不同表达情况包括：
[0023]S1：OsCEN2基因过表达，使水稻种子萌发率变慢；
[0024]S2：OsCEN2基因降低表达，使水稻种子萌发速度加快；
[0025]S3：OsCEN2基因缺失，使水稻种子萌发速度加快。
[0026]本专利技术公开了以下技术效果：
[0027]本专利技术提供了一个调控水稻种子萌发速率的基因OsCEN2，该基因位于11号染色体上，其在水稻中的基因位点编号是LOC_Os11g05470(Os11g0152500)。实验验证，通过构建基因OsCEN2过表达植株、干涉植株以及敲除植株，发现基因OsCEN2过表达后种子萌发速率变慢；将该基因降低表达或敲除突变后可以使种子萌发速率加快，说明该基因调控水稻种子萌发速率。本专利技术为作物育种提供了基因资源，可将水稻OsCEN2基因应用于水稻育种中，对植物育种与应用具有重要的理论和实践意义。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1为过表达载体图；
[0030]图2为pYLRNAi.5载体图；
[0031]图3为CRISPR/gRNA载体图；
[0032]图4为pYLCRISPR/Cas9
‑
Mtmono双元载体图；
[0033]图5为OsCEN2转基因植株中OsCEN2的表达量分析；UBQ基因用于内对照基因(n＝3)，误差线代表标准误差，SPSS用于显著性差异分析，**代表P＜0.01；
[0034]图6为野生型植株和OsCEN2转基因植株的萌发速率曲线图(n＝3)；
[0035]图7为野生型植株和OsCEN2转基因植株萌发48h的表型图，比例尺为1cm。
具体实施方式
[0036]现详细说明本专利技术的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本专利技术的限制，而应理解为是对本专利技术的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
[0037]应理解本专利技术中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本专利技术。另外，对于本专利技术中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本专利技术内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
[0038]除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本专利技术所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本专利技术仅描述了优选的方法和材料，但是在本专利技术的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
[0039]在不背离本专利技术的范围或精神的情况下，可对本专利技术说明书的具体实施方式做多种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.OsCEN2基因在调控水稻种子萌发速率中的应用。2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述OsCEN2基因为如SEQ ID NO：1所示的全基因序列，或如SEQ ID NO：2所示的基因片段。3.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述OsCEN2基因过表达使水稻种子萌发速率变慢；所述OsCEN2基因降低表达或者突变后，使水稻种子萌发速度加快。4.OsCEN2蛋白在调控水稻种子萌发速率中的应用，其特征在于，所述OsCEN2蛋白的编码区为SEQ ID NO：2所示序列编码。5.重组载体在调控水稻种子萌发速率中的应用，其特征在于，所述重组载体包括如下任意一种：a：含有编码OsCEN2基因的cDNA全长的重组载体；b：可以降低OsCEN2基因表达量的重组载体；c：可以靶向敲除OsCEN2基因的重组载体。6.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述重组载体过表达OsCEN2基...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜大刚，何荧，庄楚雄，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：