协同调控植物耐盐性、产量及生长期的新型基因STH1及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种协同调控植物耐盐性、产量及生长期的新型基因STH1(Salt Tolerance and Heading date 1)及其应用。所述STH1编码一条具有重要生物功能的多肽，可以调控植物耐盐性状、产量性状或花期性状。并且，本发明专利技术还首次揭示了新的包含STH1的STH1

【技术实现步骤摘要】
协同调控植物耐盐性、产量及生长期的新型基因STH1及其应用


[0001]本专利技术属于农业领域以及分子生物学领域；更具体地，本专利技术涉及协同调控植物耐盐性、产量及生长期的新型基因STH1及其应用。

技术介绍

[0002]在全球气候变化背景下，日趋加剧的土壤盐碱化严重制约农作物的生产和发展,其中盐胁迫是限制水稻等粮食作物产量的主要非生物胁迫因子之一。据统计，全球陆地面积6％的土地(约120亿亩)正遭受盐胁迫的危害,而我国是盐碱地大国，盐碱地面积位居世界第三。近年来，由于不合理的农业灌溉和海水倒灌等因素,农业区的次生盐渍化问题日益严峻,严重威胁粮食生产的可持续发展以及生态安全。因此,挖掘耐盐碱的遗传种质资源，有助于扩大可耕用的土地使用面积，提高作物产量，对国家乃至世界粮食安全发挥积极的保障作用。另一方面，深入解析植物响应盐胁迫应答和耐受的分子机制，可为培育具备耐盐抗性的作物新品种提供重要的理论依据与基因资源。
[0003]作物在生长发育过程中经常受到诸如干旱、高盐、高温等环境胁迫，对作物产量造成重大影响。如何在提高作物产量的同时提高作物对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种调节植物耐盐性状、产量性状或花期性状的方法，包括：调节植物中STH1的表达或活性，或调节植物中STH1
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D3
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HAL3通路，或调节植物中STH1
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Hd1
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Hd3通路；所述植物为单子叶植物。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调节植物耐盐性状、产量性状或花期性状包括选自：(a)下调STH1的表达或活性、或下调STH1
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D3
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HAL3通路中D3介导的STH1与HAL3的相互作用，从而提高植物的耐盐性、提高植物的产量或延后植物的花期；(b)上调STH1的表达或活性、或上调STH1
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Hd1
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Hd3通路中STH1与Hd1的相互作用，从而促进植物花期提前。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，下调STH1的表达或活性包括：在植物中敲除或沉默STH1的编码基因，或抑制STH1的活性；较佳地，包括：以CRISPR系统进行基因编辑从而敲除STH1的编码基因，将带有功能丧失性突变的STH1基因引入到植物中，在含有STH1的植物中将STH1进行功能丧失性突变，以特异性干扰STH1的编码基因表达；较佳地，所述功能丧失性突变包括：将STH1基因第1外显子第115位核苷酸C变异为T，使编码的蛋白提前终止；或上调STH1的表达或活性包括：将STH1的编码基因或含有该编码基因的表达构建物或载体转入植物中；对STH1进行功能获得性突变；以表达增强型启动子或组织特异性启动子促进STH1表达；或，以增强子促进STH1表达。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，下调STH1
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D3
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HAL3通路中D3介导的STH1与HAL3的相互作用包括：下调STH1的表达或活性，从而下调D3介导的STH1对HAL3的降解；或上调STH1
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Hd1
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Hd3通路中STH1与Hd1的相互作用包括：上调STH1的表达或活性，从而上调STH1对Hd3a的转录激活、促进Hd3a的转录水平。5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述STH1为脂肪酸水解酶，所述下调STH1通过下调STH1的脂肪酸水解酶功能，使植物积累脂肪酸、保护质膜结构不受盐胁迫所破坏，提高耐盐性；或所述D3介导的STH1与HAL3的相互作用为D3介导的HAL3的泛素化降解；所述下调D3介导的STH1与HAL3的相互作用通过降低D3介导的HAL3的泛素化降解，提高HAL3的表达或活性，提高耐盐性。6.STH1、包含其的STH1
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D3
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HAL3通路或STH1
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Hd1
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Hd3通路或它们的调节剂的用途，用于调节植物耐盐性状、产量性状或花期性状；其中，所述的调节剂包括上调剂或下调剂；所述植物为单子叶植物。7.如权利要求6所述的用途，其特征在于，所述的STH1下调剂用于提高植物的耐盐性、提高植物的产量或延后植物的花期，包括：敲除或沉默STH1的试剂，抑制STH1活性的试剂；较佳地，包括：特异性干扰STH1的编码基因表达的干扰分子，针对STH1的CRISPR基因编辑试剂、同源重组试剂或定点突变试剂，所述试剂将STH1进行功能丧失性突变；较佳地，所述下调剂包括：将STH1基因第1外显子第115位核苷酸C变异为T的试剂，或以SEQ ID NO:7和SEQ ID NO:8所示的引物退火形成的DNA作为sgRNA的基因编辑试剂；或所述的STH1上调剂用于促进植物花期提前，包括：外源的STH1编码基因或含有该编码基因的表达构建物或载体；较佳地，所述表达构建体包括增强型启动子、组织特异性启动子或增强子；或，对STH1进行功能获得性点突变的试剂；较佳地，为在发生STH1突变的植物中
将突变体回复为STH1野生型的试剂。8.如权利要求1～7任一所的方法或用途，其特征在于，所述的植物为禾谷类作物，或所述STH1、STH1
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D3
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HAL3通路或STH1
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Hd1
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Hd3通路来自禾谷类作物；较佳地，所述的禾谷类作物包括禾本科植物；更...

【专利技术属性】
技术研发人员：林鸿宣，项友煌，单军祥，叶汪薇，董乃乾，
申请(专利权)人：中国科学院分子植物科学卓越创新中心，
类型：发明
国别省市：