System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() BnaA1.RAP2.3转录因子在调控植物表皮蜡质合成及抗旱性和抗灰霉病中的应用制造技术_技高网

BnaA1.RAP2.3转录因子在调控植物表皮蜡质合成及抗旱性和抗灰霉病中的应用制造技术

技术编号:39971943 阅读:10 留言:0更新日期:2024-01-09 00:51
本发明专利技术属于植物基因工程技术领域,涉及一种油菜转录因子BnaA1.RAP2.3在调控植物表皮蜡质合成及抗旱性和抗灰霉病中的应用,所述BnaA1.RAP2.3的碱基序列如SEQ ID No.1所示,通过在拟南芥中进行转基因研究,证实了超量表达BnaA1.RAP2.3基因能够使植株表皮蜡烷含量增加,增强植物抗旱性,并通过上调抗病基因的表达增强植株对灰霉病的抗性。因此,通过利用BnaA1.RAP2.3的超量表达,获得的抗性材料具备了表皮蜡质合成、抗旱性和抗病性多重增强的特点,为提高植物表皮蜡质合成、抗旱性和抗灰霉病性提供了一种新的、高效的多效调控基因资源。

【技术实现步骤摘要】

:本专利技术属于植物基因工程,涉及一种油菜转录因子bnaa1.rap2.3在调控植物表皮蜡质合成及抗旱性和抗灰霉病中的应用。


技术介绍

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技术介绍

1、植物的抗逆性是一个复杂的遗传性状。尽管科学家们在实验室中深入研究了单一胁迫条件对植物的影响,但在野外,作物常常同时或依次经历多种胁迫(hasanuzzaman etal.,2012)。这些胁迫包括多种生物和非生物因素,它们可能同时或顺序发生,对植物的生长和发育产生影响。

2、因此,培育对多种胁迫和气候变化具有适应性的作物变得尤为重要。基因组编辑和遗传操作是创造抗逆性作物的有效方法之一。在当前的作物胁迫反应基因中,许多基因被证明对特定胁迫因子具有耐受性,而少数基因被组合使用以提高对多胁迫的抗性。更进一步地,利用多功能多效性基因是增强植物适应多种环境胁迫的有效方法之一。

3、干旱是油菜在其生长发育过程中最容易遭遇的非生物胁迫之一。在油菜的幼苗期,缺水会导致苗期出苗率降低、幼苗生长受限,最终导致后期油菜的产量减少。在花期和角果期,干旱也可能导致油菜开花时间延长、单株角果数减少,这对油菜的产量和品质产生显著不利影响(hashem et al.,1998;gan et al.,2004)。灰霉病是一种典型的坏死性真菌病原体,由灰葡萄孢菌引发,能感染1000多种植物物种,每年在全球造成10至100亿美元的经济损失(fillinger et al.,2016;weiberg et al.,2013)。灰霉病常侵袭油菜的叶片、花序和果实,导致叶片褐化、腐烂,花序凋落,果实腐烂,影响植物的生长和产量。目前,灰霉病的防治主要依赖农药,但长期使用化学药品会对环境造成潜在危害,同时也可能导致植物产生抗性,降低防治效果。因此,筛选出既耐旱又抗病的基因型品种对于实现油菜高产稳产具有重要意义。研究人员也一直在寻求多效基因,以提高油菜的抗旱性和抗病性,从而增强油菜的适应性和产量。

4、rap2.3/ebp/erf72编码erf亚家族erfvii转录因子家族的一个成员,其已被广泛表征为与厌氧代谢相关的缺氧响应基因表达的关键调节因子(bui et al.,2015;papdi etal.,2015;gasch et al.,2016)。在模式植物拟南芥的报道中,rap2.3也是一种介导植物防御反应的正调控因子(büttner and singh,1997;li et al.,2008;li et al.,2022),具体表现为:mpk6对erf72的磷酸化触发了防御信号通路中的转录调控事件(park et al.,2021),mpk/mpk3介导的erf72磷酸化对植物抵御灰霉病感染后的抗毒素的生物合成是必需的(li et al.,2022)。尽管已经有一些关于rap2.3在植物发育和应对氧胁迫方面的功能研究,但至今尚未阐明rap2.3在植物表皮蜡质生物合成中的作用,同时也未见关于油菜rap2.3基因在抗旱和抗灰霉病等方面的相关研究报道。


技术实现思路

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技术实现思路

1、基于上述现有技术,本专利技术的目的是提供一种油菜转录因子bnaa1.rap2.3在调控植物表皮蜡质合成、增强植物抗旱性及抗灰霉病中的应用,将油菜bnaa1.rap2.3基因编码区在植物中进行超量表达,可筛选得到表皮蜡烷含量增加、抗病基因表达上调的抗干旱与抗灰霉病增强的转基因植株。所述油菜转录因子bnaa1.rap2.3基因的碱基序列如seq idno.1所示,开放阅读框(orf)全长726bp;其编码的蛋白质氨基酸序列如seq id no.2所示,由241个氨基酸组成,bnaa1.rap2.3蛋白含有一个ap2/erf保守结构域。

2、seq id no.1:

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4、seq id no.2:

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7、所述应用方法为:将bnaa1.rap2.3基因插入到pcambia1300质粒中,然后将重组产物转化大肠杆菌dh5α得到超量表达载体35s-bnaa1.rap2.3,将超量表达载体35s-bnaa1.rap2.3转化感受态农杆菌gv3101菌株中,获得携带bnaa1.rap2.3超量表达载体的农杆菌工程菌株;将转化的农杆菌工程菌株转入油菜或拟南芥,通过超量表达基因bnaa1.rap2.3实现增加油菜或拟南芥表皮蜡质含量、提高抗旱性及抗灰霉病的功能。

8、本专利技术还提供油菜转录因子bnaa1.rap2.3编码的蛋白质在调控植物表皮蜡质合成、提高抗旱或抗灰霉病中的应用,所述蛋白质氨基酸序列如seq id no.2所示。

9、本专利技术以甘蓝型油菜中双11号cdna为模板,通过pcr克隆获得所述油菜转录因子bnaa1.rap2.3基因(碱基序列如seq id no.1所示),通过使用模式植物拟南芥进行验证,证明了超量表达bnaa1.rap2.3能增加表皮蜡质含量、特别是蜡质组分中的c29烷含量;通过干旱胁迫实验,证明了超量表达bnaa1.rap2.3能提高叶片的保水能力,增强植物的抗旱性。这一发现将bnaa1.rap2.3定位为与蜡质合成和抗旱性调控相关的新型基因。此外,超量表达bnaa1.rap2.3基因还能够增强拟南芥对灰霉病的抗性。因此,本专利技术提供了bnaa1.rap2.3作为改良作物表皮蜡质含量、抗旱性和抗病性的优异基因资源,为提高作物对多种胁迫的耐受性提供了新的多抗基因资源。本专利技术所述的bnaa1.rap2.3基因适用于甘蓝型油菜和拟南芥。

10、以上所述的植物为甘蓝型油菜或拟南芥。

11、与现有技术相比,本专利技术具有以下优点:

12、本专利技术首次公开了该基因在调控植物表皮蜡质合成与抗旱性及抗灰霉病方面的应用。通过在拟南芥中进行转基因研究,证实了超量表达bnaa1.rap2.3基因能够带来多重益处。首先,超量表达bnaa1.rap2.3基因使植株表皮蜡烷含量增加,蜡烷含量增加有利于开发工业用途,可用于制备药品、化妆品、纺织品、纸、蜡烛、润滑剂等商品,还可应用于水果表面处理,帮助保持水果的新鲜度;同时,蜡烷含量增加有助于减缓植株在干旱胁迫下的水分散失,提高叶片的含水量,增强植物抗旱性。其次,超量表达bnaa1.rap2.3基因的拟南芥植株通过上调抗病基因的表达,增强了植株对灰霉病的抗性。因此,通过利用bnaa1.rap2.3的超量表达,获得的抗性材料具备了表皮蜡质合成、抗旱性和抗病性多重增强的特点,这一创新为提高植物表皮蜡质合成、抗旱性和抗灰霉病性提供了一种新的、高效的多效调控基因资源。

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【技术保护点】

1.油菜转录因子BnaA1.RAP2.3在调控植物表皮蜡质合成中的应用,其特征在于,所述油菜转录因子BnaA1.RAP2.3的碱基序列如SEQ ID No.1所示。

2.油菜转录因子BnaA1.RAP2.3在调控植物抗旱性中的应用,其特征在于,所述油菜转录因子BnaA1.RAP2.3的碱基序列如SEQ ID No.1所示。

3.油菜转录因子BnaA1.RAP2.3在调控植物抗灰霉病中的应用,其特征在于,所述油菜转录因子BnaA1.RAP2.3的碱基序列如SEQ ID No.1所示。

4.根据权利要求1所述油菜转录因子BnaA1.RAP2.3在调控植物表皮蜡质合成中的应用,其特征在于,通过超量表达基因BnaA1.RAP2.3实现增加植物表皮蜡质含量,所述植物为油菜或拟南芥。

5.根据权利要求2所述油菜转录因子BnaA1.RAP2.3在调控植物抗旱性中的应用,其特征在于,通过超量表达基因BnaA1.RAP2.3实现增强植物抗旱性,所述植物为甘蓝型油菜或拟南芥。

6.根据权利要求3所述油菜转录因子BnaA1.RAP2.3在调控植物表皮蜡质合成、抗旱性或抗灰霉病中的应用,其特征在于,BnaA1.RAP2.3基因的超表达能促进拟南芥的抗病相关基因表达达到抗灰霉病效果。

7.油菜转录因子BnaA1.RAP2.3编码的蛋白质在调控植物表皮蜡质合成、抗旱性或抗灰霉病中的应用,其特征在于,所述蛋白质氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。

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【技术特征摘要】

1.油菜转录因子bnaa1.rap2.3在调控植物表皮蜡质合成中的应用,其特征在于,所述油菜转录因子bnaa1.rap2.3的碱基序列如seq id no.1所示。

2.油菜转录因子bnaa1.rap2.3在调控植物抗旱性中的应用,其特征在于,所述油菜转录因子bnaa1.rap2.3的碱基序列如seq id no.1所示。

3.油菜转录因子bnaa1.rap2.3在调控植物抗灰霉病中的应用,其特征在于,所述油菜转录因子bnaa1.rap2.3的碱基序列如seq id no.1所示。

4.根据权利要求1所述油菜转录因子bnaa1.rap2.3在调控植物表皮蜡质合成中的应用,其特征在于,通过超量表达基因bnaa1.r...

【专利技术属性】
技术研发人员:倪郁刘渔柏成成陈春杰罗娜王雨鑫甘巧巧宋雨洋樊永鑫
申请(专利权)人:青岛农业大学
类型:发明
国别省市:

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