一种水稻盐敏感突变基因SS2、突变体ss2以及应用制造技术

本发明专利技术属于水稻盐敏感突变的技术领域，具体涉及一种水稻盐敏感突变基因SS2、突变体ss2以及应用。所述突变基因SS2的核酸序列如序列表SEQ ID NO.1所示，氨基酸序列如序列表SEQ ID NO.2所示。所述水稻盐敏感突变基因SS2为水稻LOC_Os10g41780的第2外显子(基因编码区第259位碱基)发生单碱基替换(C突变为T)，使编码蛋白序列第87位的谷氨酰胺(Gln)突变成终止密码的突变基因，其通过抑制盐胁迫下糖分从源叶到库根的分配，导致ss2盐敏感，以及通过减少蔗糖等碳水化合物的供应来抑制植株的生长，降低ss2盐胁迫适应性，能够应用于水稻的生长和盐胁迫响应方面的研究。胁迫响应方面的研究。胁迫响应方面的研究。

【技术实现步骤摘要】
一种水稻盐敏感突变基因SS2、突变体ss2以及应用


[0001]本专利技术属于水稻盐敏感突变的
，具体涉及一种水稻盐敏感突变基因SS2、突变体ss2以及应用。

技术介绍

[0002]盐分严重限制了作物的产量，特别是对生长在灌溉条件下或容易受到海水侵蚀的沿海低地的作物。目前，全球超过20％的耕地受到土壤盐分的影响。预测到2050年，由于全球气候的迅速变化，几乎一半的耕地将处于盐渍化状态。在单子叶作物中，水稻对盐胁迫较敏感，土壤盐分积累带来的影响包括渗透胁迫、离子毒害和营养缺乏，最终导致生长抑制和产量降低。渗透调节是水稻适应盐胁迫的一个重要机制，通过调控体内无机离子(Na
+
、K
+
、Cl
‑
)和有机溶质(可溶性碳水化合物、氨基酸等)的积累，在高盐逆境下维持水分吸收和细胞膨压。在分子水平上，调控参与不同代谢途径的基因表达来控制盐分的摄取、维持离子稳态以及细胞的生长速率。
[0003]碳水化合物(主要是蔗糖)，在源器官中通过光合作用产生并经维管组织在植物体内转运。作为营养物质，糖分的合成、存储和长距离转运到库器官(例如：根、花和种子)，是维持植物生长和发育所必需的。作为重要的渗透调节物质，糖分较多的积累在受胁迫的植株液泡中，产生较高的膨压。在盐胁迫下，高耐受性小麦中葡萄糖、果糖、蔗糖和果聚糖的含量远高于敏感小麦。胡杨对高盐胁迫的响应是可溶性总糖在幼叶中增加，在成熟叶中减少。在玉米中，接种丛枝菌根真菌的植株耐盐性显著高于未接种植株，原因在于其体内可溶性糖含量更高。
[0004]尽管已有研究发现糖分代谢变化是植物对非生物胁迫响应的重要生理表征，但是糖分转运和分配与水稻耐盐性的关系研究鲜有报道，并且通过调控糖转运来影响水稻对高盐胁迫响应的关键功能基因和信号转导通路尚不清楚。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种水稻盐敏感突变基因SS2、突变体ss2以及应用，所述SS2突变能够抑制蔗糖从源到库的长距离运输和植株的生长，进而降低水稻的耐盐性。
[0006]本专利技术的
技术实现思路
如下：
[0007]本专利技术提供了一种水稻盐敏感突变基因SS2，其核酸序列如序列表SEQ ID NO.1所示，氨基酸序列如序列表SEQ ID NO.2所示；
[0008]所述水稻盐敏感突变基因SS2为水稻LOC_Os10g41780的第2外显子(基因编码区第259位碱基)发生单碱基替换(C突变为T)，使编码蛋白序列第87位的谷氨酰胺(Gln)突变成终止密码的突变基因；
[0009]所述水稻盐敏感突变基因SS2能够调控体内糖分运转。
[0010]本专利技术还提供了一种水稻盐敏感突变基因SS2，应用于水稻的生长和盐胁迫响应
方面的研究。
[0011]本专利技术还提供了一种水稻盐敏感突变体ss2，其为具有突变基因SS2的植物突变体，所述水稻盐敏感突变体ss2能够作为盐渍化土壤或环境的指示植物，在土壤盐渍化程度较高的地方种植，可以直观看出土壤的盐害程度，突变体中地上部的盐积累含量多，后续将其收割，有望达到清除土壤中盐分的效果；
[0012]所述水稻盐敏感突变体ss2为采用武运粳7号，经甲基磺酸乙酯(EMS)诱变以及盐胁迫处理，经过筛选得到。
[0013]本专利技术的有益效果如下：
[0014]本专利技术的水稻盐敏感突变基因SS2，为水稻耐盐性的影响基因，其通过抑制盐胁迫下糖分从源叶到库根的分配，导致ss2盐敏感，以及通过减少蔗糖等碳水化合物的供应来抑制植株的生长，降低ss2盐胁迫适应性；
[0015]本专利技术筛选鉴定出的水稻盐敏感突变体，图位克隆到基因SS2，通过表型、生理、遗传解析，明确其参与的糖分代谢与水稻耐盐性之间的相互关系和作用机制，完善水稻响应高盐胁迫的分子调控网络，进而针对性开展以抗性为目标的分子设计育种，为农业生产可持续发展创造新的耐盐稳产种质。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的ss2突变体幼苗期在正常和盐胁迫条件下水稻的生长情况；
[0017]图2为分蘖期ss2突变体土培灌盐生长情况图；
[0018]图3为本专利技术的ss2突变体和分蘖期WT对盐胁迫的生理响应情况；
[0019]图4为本专利技术的ss2突变体和WT在盐胁迫下的蔗糖转运差异情况；
[0020]图5为SS2突变对WT和ss2源叶中糖转运相关基因表达的影响；
[0021]图6为SS2的图位克隆示意图；
[0022]图7为盐胁迫下WT和互补转基因株系的生长差异分析图。
具体实施方式
[0023]以下通过具体的实施案例以及附图说明对本专利技术作进一步详细的描述，应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的保护范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。
[0024]若无特殊说明，本专利技术的所有原料和试剂均为常规市场的原料、试剂。
[0025]实施例
[0026]突变体ss2植株的获取：
[0027]1)诱变处理：选取武运粳7号水稻种子，分别采用甲基磺酸乙酯(EMS)和叠氮化钠(NaN3)诱变，具体如下：
[0028]A.EMS处理：
[0029]把武运粳7号水稻种子28℃下浸泡24h，然后甩干后分别用不同浓度的EMS溶液在28℃下处理20h，EMS的浓度分别是1.5％(v/v)，1.0％，0.5％和0％，两次重复，处理后自来水冲洗5h，在光照培养箱中催芽(14h光照[30℃]/10h黑暗[25℃]光周期、100μmol m
‑2s
‑1光强)，4天后统计发芽率，结果如下所示：
[0030]表1不同EMS处理下的种子发芽率(％)
[0031][0032]B.NaN3处理：
[0033]首先配置溶液，1mM KH2PO
4 100mL中加入约12mL H3PO4，以缓冲液终pH 3.0为基准，在该缓冲液中加入NaN3，将武运粳7号水稻种子分为两部分，一部分为室温下浸泡24h，另一部分不预先浸泡，分别将浸泡过的种子和未浸泡的种子加入浓度为0.5mM，1mM和2mM的NaN3溶液浸泡12h，后用自然水冲洗2h，光照培养中催芽，4天后检测发芽率，发现几个浓度下发芽率均接近0。
[0034]由上可见，鉴于NaN3处理种子基本不发芽，放弃该处理方法，本专利技术选用EMS，有选用浓度为1.5％处理的武运粳7号水稻种子，共处理2斤种子，浸泡期间搅动一次，以防溶液不均匀，处理后将种子播种于中国水稻研究所富阳试验基地，记为M0代，成熟后分单株收种，每个单株设一个编号于中国水稻研究所陵水试验基地播种，记为M1代，调查表型，查看分离比，分单株收种，直至后续表型稳定无分离，盐胁迫筛选的EMS突变体，为M
12
代。
[0035]2)盐胁迫处理：将以上的诱变植株M
12
代置于人工气候室中，光照14小时(30℃)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水稻盐敏感突变基因SS2，其特征在于，所述突变基因SS2的核酸序列如序列表SEQ ID NO.1所示，氨基酸序列如序列表SEQ ID NO.2所示。2.一种水稻盐敏感突变基因SS2应用于水稻的生长和盐胁迫响应方...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈光，王旭，杜瑞英，杨秀丽，
申请(专利权)人：广东省农业科学院农业质量标准与监测技术研究所，
类型：发明
国别省市：