AtLecRK-VI.1基因及其编码蛋白在调控植物根长中的应用制造技术

本申请公开一种AtLecRK

【技术实现步骤摘要】
AtLecRK
‑
VI.1基因及其编码蛋白在调控植物根长中的应用


[0001]本申请涉及生物技术和育种领域，尤其涉及一种AtLecRK
‑
VI.1基因及其编码蛋白在调控植物根长中的应用。

技术介绍

[0002]根是高等植物的重要器官，不仅对植物体具有机械支撑作用，而且在植物体从土壤中吸收正常生命活动所需水分和矿物质营养的过程中起到关键作用。根系的发育状况直接影响着植物体的生长状况，在农业生产实践中十分关键，因此对根系发生和发育的研究既具有理论价值，也具有实践意义。
[0003]类受体激酶(Receptor
‑
like kinases,RLKs)是一种普遍存在于植物体内的蛋白，能够感知和传递各种胞外信号。大部分类受体激酶属于细胞质膜蛋白，主要功能是通过其细胞外配体识别结构域和细胞内激酶结构域分别识别和传递各种信号，最终产生一系列细胞应答。凝集素类受体激酶(Lectin receptor
‑
like kinases,LecRLKs)是类受体激酶家族中的一个亚族，主要包含凝集素结构域、跨膜结构域和激酶结构域。目前，虽有凝集素类受体激酶被报道参与生物/非生物胁迫响应和植物发育调控，但关于该类激酶参与调控植物根长发育还鲜有报道。

技术实现思路

[0004]本申请目的在于提供AtLecRK
‑
VI.1基因的应用，通过对AtLecRK
‑
VI.1基因的生物学功能的研究，发现AtLecRK
‑<br/>VI.1基因在拟南芥根长上具有调控作用，通过敲除该基因片段并获得相应的突变拟南芥植株，该突变拟南芥植株的根长较野生植株的根长明显降低，对研究拟南芥根长调节乃至植物根长调节具有重要意义。
[0005]第一方面，本申请提供AtLecRK
‑
VI.1基因在调控植物根长上的应用，其中，AtLecRK
‑
VI.1基因的核苷酸序列包括如下核苷酸序列中的一种：
[0006](1)如SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列；
[0007](2)如SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列经过一个或多个核苷酸的替换、缺失或插入获得的具有相同功能蛋白的编码核苷酸序列；
[0008](3)在严格条件下可以与如SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列进行杂交的核苷酸序列。
[0009]第二方面，本申请提供AtLecRK
‑
VI.1蛋白在调控植物根长上的应用，其中，AtLecRK
‑
VI.1蛋白包括如下蛋白中的一种：
[0010](1)如SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列；
[0011](2)如SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列经一个或多个氨基酸的替换、插入或缺失得到的具有相同功能蛋白的氨基酸序列；(其中的所述多个为≤10)
[0012](3)与如SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列具有至少80％同源性的氨基酸序列；优选地，所述同源性为至少90％；更优选为95％。
[0013]如SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列为AtLecRK
‑
VI.1蛋白的氨基酸序列，本领域技术人员可根据如SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列以及氨基酸的保守性替换等本领域常规技术手段，在不影响其活性的前提下，通过取代、缺失和/或增加一个或几个氨基酸(几个为≤10)，得到与如SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列具有相同功能的AtLecRK
‑
VI.1蛋白突变体。
[0014]第三方面，本申请提供一种调控拟南芥根长的方法，突变拟南芥中AtLecRK
‑
VI.1基因，进而获得突变体植株。
[0015]优选的，构建AtLecRK
‑
VI.1基因的CRISPR/Cas9敲除载体并转化拟南芥植株。
[0016]优选的，所述CRISPR/Cas9敲除载体为pHEE401E
‑
AtLecRK
‑
VI.1。
[0017]优选的，所述pHEE401E
‑
AtLecRK
‑
VI.1敲除载体的构建包括以下步骤：
[0018]S1.针对核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示的AtLecRK
‑
VI.1基因选择靶位点并设计PCR引物，采用三引物法进行PCR扩增，获得含所述靶位点序列的线性DNA片段；
[0019]S2.将上述线性DNA片段连入pHEE401E载体，构建得到pHEE401E
‑
AtLecRK
‑
VI.1敲除载体。
[0020]优选的，步骤S1中所述靶位点的序列为：5'
‑
GTCGAGTGCTCACTATGTAA
‑
3'。
[0021]优选的，步骤S1中采用的三引物分别为：AtLecRK
‑
VI.1
‑
BsF：5'
‑
ATATATGGTCTCGATTGTCGAGTGCTCACTATGTAAGTT
‑
3'；AtLecRK
‑
VI.1
‑
F0：5'
‑
TGTCGAGTGCTCACTATGTAAGTTTTAGAGCTAGAAATAGC
‑
3'；BsR：5'
‑
ATTATTGGTCTCGAAACAATCTCTTAGTCGACTCTACCAAT
‑
3'。
[0022]第四方面，本申请提供一种采用上述方法获得的拟南芥在植物育种中的应用，其中育种方法包括转基因、杂交、回交、自交或无性繁殖。
[0023]第五方面，本申请提供AtLecRK
‑
VI.1基因的CRISPR/Cas9敲除载体或质粒在调控植物根长中的应用。
[0024]借由上述技术方案，本申请至少具有下列优点及有益效果：
[0025]本申请通过基因敲除实验验证了AtLecRK
‑
VI.1基因的在调控上植物根长上的功能；通过构建CRISPR/Cas9基因敲除载体转化拟南芥，获得突变体植株，突变体植株根长与野生型植株相比显著性降低，表明AtLecRK
‑
VI.1基因具有调控植物根长的功能，本申请首次揭示了AtLecRK
‑
VI.1基因于调控植物根长上的生物学功能，为阐明根长这一农艺性状相关的分子机制提供了新的思路，为进一研究植物根系性状改良奠定理论基础，同时也为根系性状改良提供了潜在的新基因资源。
附图说明
[0026]图1是AtLecRK
‑
VI.1基因敲除表达载体的靶位点。(红色三角形指示靶位点)
[0027]图2是T2代突变株系的突变位点序列分析。(青色底纹标记靶位点序列；紫红色底纹标记不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.AtLecRK
‑
VI.1基因在调控植物根长上的应用，其特征在于：所述AtLecRK
‑
VI.1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。2.AtLecRK
‑
VI.1蛋白在调控植物根长上的应用，其特征在于：所述AtLecRK
‑
VI.1蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示。3.根据权利要求1
‑
2任一项所述的应用，其特征在于：所述调控植物的根长为植物的主根长。4.一种调控拟南芥根长的方法，其特征在于：突变拟南芥中AtLecRK
‑
VI.1基因，进而获得突变体植株。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：构建AtLecRK
‑
VI.1基因的CRISPR/Cas9敲除载体并转化拟南芥植株。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述CRISPR/Cas9敲除载体为pHEE401E
‑
AtLecRK
‑
VI.1。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述pHEE401E
‑
AtLecRK
‑
VI.1敲除载体的构建包括以下步骤：S1.针对核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示的AtLecRK
‑
VI.1基因选择靶位点并设计PC...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭小群，郭湘怡，许景美，谭红柳，胡均钧，彭丹宜，范梦丽，王梦龙，
申请(专利权)人：惠州学院，
类型：发明
国别省市：