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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于植物基因工程,尤其涉及一种大豆gmere1基因及其在抗旱和耐盐胁迫中的应用。
技术介绍
1、大豆(glycine max l.)是一种重要的粮食和经济作物。大豆的根系不发达,且在生长发育过程中需水量较多,是豆类作物中对水分最敏感的植物。因此,大豆在田间经常受到干旱和高盐度等不利环境因素的影响:易发生叶片萎蔫、枯黄、卷曲、植株矮小等现象,进而影响大豆的产量和质量,严重时会导致大豆植株的死亡。因此挖掘抗旱耐盐基因、研究大豆抗旱耐盐的分子机理,采用基因工程等方法选育抗旱耐盐大豆品种,阐明大豆对非生物胁迫的应答机制,对提高大豆产量具有十分重要的意义。
2、ap2/erf转录因子在参与植物胁迫应答过程中具有重要功能,尤其在干旱和盐胁迫反应中起关键作用。erf-tfs广泛参与了许多物种的干旱、盐等非生物胁迫响应过程。gmerf3、tsrf1、oserf48和taerf3分别被鉴定为大豆、水稻和小麦抗旱性的正调节剂。在拟南芥中,ap2/erf转录因子tiny抑制油菜素类固醇(br)调节植株生长,tiny通过激活干旱反应基因和促进脱落酸介导的气孔关闭来积极调节干旱反应。taerf3通过激活胁迫相关基因,积极调控小麦对盐胁迫和干旱胁迫的应答。苹果受到干旱胁迫后,mderf38通过增强mdmyb1的转录活性促进花青素的生物合成进而增强抗旱性。在水稻中,osap37的过度表达对干旱的耐受性增强,并提高了粮食产量。在胁迫条件下,过表达oserebp1激活ja和aba信号通路,从而提高水稻的存活率。oserf71激活各种胁迫响应
3、迄今为止,在大豆中只鉴定到少量的数量性状位点(qtl)与大豆干旱和盐胁迫相关,已克隆到的参与大豆干旱和盐胁迫调控基因较少,且其调控网络仍不明确。因此,研究大豆对干旱和盐胁迫的调控基因非常有意义。
技术实现思路
1、有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种大豆gmere1基因及其在抗旱和耐盐胁迫中的应用。
2、为了实现上述专利技术目的,本专利技术提供以下技术方案:
3、本专利技术提供了一种gmere1基因,所述gmere1基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。
4、本专利技术还提供了一种gmere1基因编码的蛋白质,所述蛋白质的氨基酸序列如seqid no.2所示。
5、本专利技术还提供了一种过表达gmere1基因的重组载体,所述重组载体包括初始表达载体和gmere1基因。
6、优选的,所述初始表达载体为pcambia3301-gfp载体。
7、本专利技术还提供了一种敲低gmere1基因的表达的重组载体,所述重组载体包括pfgc5941载体和gmere1基因。
8、本专利技术还提供了一种gmere1基因在改变植株抗旱性和/或耐盐性中的应用,在植株中过表达gmere1基因,降低植株的抗旱性和/或耐盐性;在植株中敲低gmere1基因的表达,提高植株的抗旱性和/或耐盐性。
9、优选的,所述过表达gmere1基因的方法包括以下步骤:
10、将gmere1基因克隆至pcambia3301-gfp载体中,得到重组载体;
11、将所得重组载体转化至发根农杆菌,用转化得到的发根农杆菌侵染种子得到转基因复合体植株,实现gmere1基因的过表达。
12、优选的,所述敲低gmere1基因表达的方法包括以下步骤:
13、将gmere1基因克隆至pfgc5941载体中,得到重组载体;
14、将所得重组载体转化至发根农杆菌,用转化得到的发根农杆菌侵染种子得到转基因复合体植株,实现gmere1基因敲低表达。
15、本专利技术还提供了一种gmere1基因作为作用靶点在提高作物抗旱耐盐性中的应用,gmerf5基因通过负调节gmere1基因进而提高植株的抗旱性和耐盐性。
16、与现有技术相比,本专利技术具有如下有益效果:
17、1.本专利技术的gmere1的过量表达可以抑制抗氧化酶活性进而降低转基因复合体植株的抗旱性和耐盐性。gmere1基因能够特异结合gmpod1启动子上的dre元件,可直接调控并抑制gmpod1的表达。
18、2.本专利技术所述gmerf5基因能够特异结合gmere1启动子上的gcc-box元件,可直接调控并抑制gmere1的表达。因此,gmerf5和gmere1相结合可通过促进gmpod1的表达,提高大豆植株中过氧化物酶的活性进而提高植株的抗旱及耐盐性。
19、3.本专利技术将pcambia3301载体进行改造,插入gfp蛋白,通过gfp荧光即可鉴别转基因毛状根。
20、4.本专利技术的大豆gmerf5和gmere1为提高大豆抗旱及耐盐性提供了一种新的调控基因资源,可用于抗逆大豆材料的培育和改良,为抗旱及耐盐分子机制奠定理论基础,同时也为大豆抗旱及耐盐分子育种提供理论依据和基因资源。
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1.一种GmERE1基因,其特征在于,所述GmERE1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
2.权利要求1所述的GmERE1基因编码的蛋白质,其特征在于,所述蛋白质的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。
3.一种过表达权利要求1所述的GmERE1基因的重组载体,其特征在于,所述重组载体包括初始表达载体和GmERE1基因。
4.根据权利要求3所述的GmERE1基因的重组载体,其特征在于,所述初始表达载体为pCAMBIA3301-GFP载体。
5.一种敲低权利要求1所述的GmERE1基因的表达的重组载体,其特征在于,所述重组载体包括pFGC5941载体和GmERE1基因。
6.权利要求1所述的GmERE1基因在改变植株抗旱性和/或耐盐性中的应用,其特征在于,在植株中过表达GmERE1基因,降低植株的抗旱性和/或耐盐性;在植株中敲低GmERE1基因的表达,提高植株的抗旱性和/或耐盐性。
7.权利要求6所述的GmERE1基因在改变植株抗旱性和/或耐盐性中的应用,其特征在于,所述过表达GmERE1基因的方
8.权利要求6所述的GmERE1基因在改变植株抗旱性和/或耐盐性中的应用,其特征在于,所述敲低GmERE1基因表达的方法包括以下步骤:
9.GmERE1基因作为作用靶点在提高作物抗旱耐盐性中的应用,其特征在于,GmERF5基因通过负调节GmERE1基因进而提高植株的抗旱性和耐盐性。
...【技术特征摘要】
1.一种gmere1基因,其特征在于,所述gmere1基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。
2.权利要求1所述的gmere1基因编码的蛋白质,其特征在于,所述蛋白质的氨基酸序列如seq id no.2所示。
3.一种过表达权利要求1所述的gmere1基因的重组载体,其特征在于,所述重组载体包括初始表达载体和gmere1基因。
4.根据权利要求3所述的gmere1基因的重组载体,其特征在于,所述初始表达载体为pcambia3301-gfp载体。
5.一种敲低权利要求1所述的gmere1基因的表达的重组载体,其特征在于,所述重组载体包括pfgc5941载体和gmere1基因。
6.权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员:徐鹏飞,张淑珍,王乐,吴俊江,方馨,孙岩,何晟芙,
申请(专利权)人:东北农业大学,
类型:发明
国别省市:
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