ZmSCL14基因在提高植物胁迫抗性中的应用制造技术

本发明专利技术公开了ZmSCL14基因在提高植物胁迫抗性中的应用。本发明专利技术通过实验证明了所述ZmSCL14基因具有提高玉米盐胁迫抗性和干旱胁迫的能力。本发明专利技术通过基因工程技术获得了ZmSCL14基因的超表达株系，在经过筛选后最终获得ZmSCL14基因超表达纯合株系。所述纯合株系具有明显提高植物盐胁迫抗性和干旱胁迫的能力，不仅能够增加种子萌发率，而且可以改善幼苗期植株在盐胁迫下的根系发育情况。本发明专利技术通过实验确认了ZmSCL14基因在提高植物盐胁迫抗性和干旱胁迫方面具有潜在的应用价值，并为利用ZmSCL14基因培育耐盐、耐旱、高产的玉米品种奠定良好的理论和应用基础。种奠定良好的理论和应用基础。种奠定良好的理论和应用基础。

【技术实现步骤摘要】
ZmSCL14基因在提高植物胁迫抗性中的应用


[0001]本专利技术属于植物基因工程
，特别涉及ZmSCL14基因在提高植物胁迫抗性中的应用。

技术介绍

[0002]玉米是中国主要的粮食作物和经济作物。近年来，在恶劣的自然条件下(例如降雨变少等气候因素改变)、人为条件下(例如过度利用土地资源和不合理施肥灌溉)以及不因地制宜的耕作模式等因素的共同作用下，我国的一些玉米主产区耕地盐碱化问题日益严重，进而并不适宜于玉米的正常生长，也无法保证玉米的产量。因此，系统解析玉米耐旱和耐盐的分子遗传基础、深入挖掘玉米耐旱耐盐的潜能、培育耐盐耐旱玉米品种，有重要的理论和生产实践意义。
[0003]ZmSCL14基因属于GRAS转录因子家族LISCL亚家族，已有研究对本亚家族的其他成员进行分析。拟南芥GRAS蛋白SCL14与II类TGA转录因子可以相互作用，进而确定AtSCL14基因调控参与有害化学物质解毒的基因的诱导表达，是TGA转录因子的转录共激活因子。在小麦中，TaSCL14可以被强光胁迫诱导表达，证实了TaSCL14对强光胁迫很敏感，而TaSCL14的沉默会抑制植物的生长，使植物的光合能力下降。但至今，有关ZmSCL14基因、非生物胁迫与植物根系形态建成的相关报道却尚未发现。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了ZmSCL14基因在提高植物胁迫抗性中的应用。本专利技术通过实验证明了所述ZmSCL14基因具有提高玉米盐胁迫抗性和干旱胁迫抗性的功能。
[0005]为实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0006]本专利技术提供了ZmSCL14基因在提高植物胁迫抗性中的应用。
[0007]进一步的：所述ZmSCL14基因的CDS核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
[0008]进一步的：所述胁迫抗性包括盐胁迫抗性和干旱胁迫抗性。
[0009]进一步的：所述植物为玉米。
[0010]进一步的：在盐胁迫情况下，ZmSCL14基因超表达株系的植物种子萌发率明显高于野生型株系。
[0011]进一步的：在盐胁迫情况下，ZmSCL14基因超表达株系的植株生长状况明显优于野生型株系。
[0012]进一步的：所述植株生长状况包括主根长度、最长种子根长度、不定根数量、侧根密度、叶绿素含量、苗长。
[0013]进一步的：在盐胁迫情况下，ZmSCL14基因超表达株系的主根长度和最长种子根长度长于野生型株系；其不定根数量和侧根密度大于野生型株系；其幼苗高度和叶绿素含量高于野生型株系。
[0014]进一步的：在干旱胁迫情况下，ZmSCL14基因超表达株系的植物种子萌发率明显高
于野生型株系。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的优点和有益效果：
[0016]本专利技术通过基因工程技术获得了ZmSCL14基因的超表达载体pUbi::ZmSCL14，在经过筛选后最终获得玉米ZmSCL14基因超表达纯合株系。在盐胁迫下，所述纯合株系具有明显提高植物盐胁迫抗性和干旱胁迫的能力，不仅能够增加种子萌发率，而且可以改善幼苗期植株在盐胁迫下的根系发育情况。本专利技术通过实验确认了ZmSCL14基因在提高植物盐胁迫抗性和干旱胁迫方面具有潜在的应用价值，并为利用ZmSCL14基因培育耐盐、耐旱、高产的玉米品种奠定良好的理论和应用基础；也能够证明玉米ZmSCL14是一个参与调控植物逆境适应的重要转录因子，在玉米耐逆分子育种中具有重大的应用潜力。
附图说明
[0017]图1为ZmSCL14基因超表达纯合株系鉴定的检测电泳图。
[0018]图2为ZmSCL14基因超表达纯合株系表达水平分析结果。
[0019]图3为野生型WT及ZmSCL14基因超表达纯合株系OE
‑
1和OE
‑
3的种子萌发率；其中，图3A为株系在正常条件及盐胁迫和干旱胁迫下的种子萌发表型；图3B为萌发率统计结果。
[0020]图4为野生型WT及ZmSCL14基因超表达纯合株系OE
‑
1的根系发育的幼苗表型
[0021]图5为野生型WT及ZmSCL14基因超表达纯合株系OE
‑
1的根系发育的统计结果。
具体实施方式
[0022]以下结合附图和具体实施例对本专利技术的技术方案做进一步详细的说明。
[0023]以下实验中用到的试剂购自TAKARA、Sigma、ABclonal、沪试等生物公司；培养基质为市售产品。
[0024]实施例1：ZmSCL14基因超表达纯合株系的获得及鉴定
[0025]在NCBI数据库中获得玉米ZmSCL14基因的CDS序列，其长度为1860bp，编码含有645个氨基酸的蛋白质，ZmSCL14基因的核苷酸序列及氨基酸序列分别如SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.2所示。
[0026]一、ZmSCL14基因超表达纯合株系的获得
[0027]1、ZmSCL14基因超表达株系的获得
[0028](1)根据上述获得的ZmSCL14基因的序列，设计基因特异引物，序列如下：ZmSCL14
‑
F：5
’‑
ATGGATCCATGATAATGGACCCTCGTCC
‑3’
(SEQ ID NO.3)；ZmSCL14
‑
R：5
’‑
ATGAGCTCCTAGCTAGTCCATGCTGAAA
‑3’
(SEQ ID NO.4)。
[0029]通过PCR技术扩增ZmSCL14基因，扩增体系(50μL体系)为：ZmSCL14
‑
F引物(5μmol/μL)2μL、ZmSCL14
‑
R引物(5μmol/μL)2μL、2
×
PhantaMax聚合酶mix(终浓度1
×
)25μL、模板DNA 1μL、ddH2O 20μL。
[0030]PCR程序为：94℃预变性5min；94℃变性30s；58℃退火30s；72℃延伸(2
×
PhantaMax聚合酶1Kb/30s)2min；(变性
‑
退火
‑
延伸35个循环)；72℃后延伸7min；16℃保存。
[0031]此后，将50μL反应液置于1％琼脂糖凝胶中跑电泳，切取目的条带，用全式金胶回收试剂盒进行胶回收。连接所用的T4DNA连接酶购买自Takara公司，本实验采用10μL体系进行连接：T4DNA连接酶1μL，T4 Buffer 1μL，胶回收产物(片段)4μL，胶回收产物(载体)4μL。
加完样并离心后，用移液器吹打，于16℃过夜反应，连接完成后进行大肠杆菌DH5α转化，获得pUbi::ZmSCL14重组质粒，经测序确认后，交由公司进行超表达玉米材料转化。
[0032]2、ZmSCL14基因超表达纯合株系的鉴定
[0033]转化完成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ZmSCL14基因在提高植物胁迫抗性中的应用。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述ZmSCL14基因的CDS核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述胁迫抗性包括盐胁迫抗性和干旱胁迫抗性。4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述植物为玉米。5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，在盐胁迫情况下，ZmSCL14基因超表达株系的植物种子萌发率...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛磊，孙梦瑶，王晓冬，李玉斌，安海龙，
申请(专利权)人：青岛农业大学，
类型：发明
国别省市：