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剪接因子蛋白GmRSZ22在提高植物抗碱性中的应用制造技术

技术编号:40338059 阅读:10 留言:0更新日期:2024-02-09 14:27
本发明专利技术提供一种剪接因子蛋白GmRSZ22在提高植物抗碱性中的应用,属于植物育种技术领域。本发明专利技术为了解决解决如何提高植物的抗碱性胁迫的技术问题。本发明专利技术提供一种GmRSZ22蛋白在提高植物抗碱性胁迫中的应用,所述GmRSZ22蛋白的序列如SEQ ID NO.21所示。过表达GmRSZ22能显著提高碱胁迫下大豆抗氧化酶活性,因而降低了叶片中O<supgt;2‑</supgt;和H<subgt;2</subgt;O<subgt;2</subgt;活性氧的积累,从而正调控大豆碱胁迫应答,为植物抗碱性育种提供新的解决途径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于植物育种,具体涉及剪接因子蛋白gmrsz22在提高植物抗碱性中的应用。


技术介绍

1、盐碱胁迫是影响世界很多地区农作物产量的主要环境胁迫因子之一。从类型上看,盐碱地可以分为以中性盐(nacl、na2so4等)为主要盐碱成分的盐土和以碱性盐(na2co3、nahco3)为主要盐碱成分的碱土。相比nacl等中性盐,na2co3和nahco3等碱性盐胁迫除了导致离子毒害、渗透胁迫和氧化胁迫等,还产生高ph胁迫,因而对作物产量影响更大。

2、栽培大豆(glycine max)作为我国广泛种植的重要农作物,是人类食物蛋白和食用油的重要来源。近年来,通过基因工程技术改良大豆耐盐碱性,进而提高大豆产量已成为可能。然而,其实现的重要前提是大豆耐盐碱分子机制的阐明和耐盐碱关键调控基因的挖掘和鉴定。目前,我国大多数栽培大豆品种对盐碱的适应性较弱,因此本领域对提高农作物的耐盐碱性存在非常迫切的需求。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是为了解决如何提高植物的抗碱性胁迫的技术问题。

2、本专利技术提供一种gmrsz22蛋白在提高植物抗碱性胁迫中的应用,所述gmrsz22蛋白的序列如seq id no.21所示。

3、本专利技术提供一种gmrsz22基因在提高植物抗碱性胁迫中的应用,所述gmrsz22基因序列如seq id no.22所示。

4、本专利技术提供一种含gmrsz22基因或含有gmrsz22基因的重组载体或重组微生物细胞在提高植物抗碱性胁迫中的应用,所述gmrsz22基因序列如seq id no.22所示。

5、本专利技术提供一种超表达gmrsz22基因的植物在提高植物抗碱性胁迫中的应用,所述gmrsz22基因序列如seq id no.22所示。

6、进一步地限定,所述植物为大豆或拟南芥。

7、进一步地限定,抗碱性胁迫是抗nahco3胁迫。

8、进一步地限定,大豆嵌合体植株胁迫处理的条件是50mm nahco3处理10天。

9、本专利技术提供一种育种抗碱性胁迫的大豆或拟南芥的方法,所述方法的具体步骤如下:

10、步骤1:扩增seq id no.22所示的gmrsz22基因序列,将基因序列插入到表达载体;

11、步骤2:将步骤1获得的载体导入到农杆菌中,利用农杆菌转入到大豆或拟南芥中得到转基因大豆或拟南芥;

12、步骤3:鉴定步骤2获得的转基因大豆或拟南芥得到阳性转基因植株。

13、进一步地限定,步骤1中的表达载体为pbwa(v)bs-3301-gfp。

14、本专利技术提供一种提高大豆或拟南芥抗碱性胁迫的方法,将大豆的seq id no.22所示的gmrsz22基因序列在大豆或拟南芥中超表达获得大豆或拟南芥转基因植株。

15、有益效果:本专利技术发现了一种与植物提高耐碱性相关的剪接因子蛋白gmrsz22,通过转录组数据和rt-qpcr分析表明gmrsz22基因在大豆根、幼叶、花、未成熟荚果和种子中显性表达,且在根组织中,gmrsz22受碱胁迫诱导后3h和6h表达量均显著增加,能应答碱胁迫反应。亚细胞定位分析表明gmrsz22定位于细胞核。通过酵母双杂交、荧光素酶互补实验和荧光双分子互补实验(bifc)证实了gmrsz22和剪接过程重要成分gmu1-70k存在物理互作关系,说明gmrsz22在剪接过程中可能参与5’-剪接位点的识别和剪接作用。在野生型拟南芥中异源表达gmrsz22基因能显著增强植株对碱胁迫的应答,表现为幼苗期过表达gmrsz22基因植株在5mm nahco3胁迫下根长相对于野生型更长,成苗期过表达gmrsz22基因植株在50mm nahco3胁迫下存活率更高。通过毛状根转化获得的过表达gmrsz22大豆嵌合体植株也表现出更强的耐碱性,表现为在50mm nahco3处理下,过表达植株比转空载体对照植株具有更高的叶绿素和脯氨酸含量,更低的丙二醛积累;nbt、dab、台盼蓝染色表明过表达嵌合体大豆植株叶片中积累的活性氧更少,因而细胞的伤害程度更轻;直接测定叶片中的o2-和h2o2含量也发现过表达嵌合体植株中的o2-和h2o2含量显著低于作为对照的转空载体植株,进一步通过测定转基因大豆中植株的cat、pod、sod等抗氧化酶活性发现,过表达嵌合体植株中的各种抗氧化酶活性均显著高于作为对照的转空载体植株。上述结果说明过表达gmrsz22能显著提高碱胁迫下大豆抗氧化酶活性,因而降低了叶片中o2-和h2o2等活性氧的积累,从而正调控大豆碱胁迫应答。

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【技术保护点】

1.GmRSZ22蛋白在提高植物抗碱性胁迫中的应用,其特征在于,所述GmRSZ22蛋白的序列如SEQ ID NO.21所示。

2.GmRSZ22基因在提高植物抗碱性胁迫中的应用,其特征在于,所述GmRSZ22基因序列如SEQ ID NO.22所示。

3.含GmRSZ22基因或含有GmRSZ22基因的重组载体或重组微生物细胞在提高植物抗碱性胁迫中的应用,其特征在于,所述GmRSZ22基因序列如SEQ ID NO.22所示。

4.一种超表达GmRSZ22基因的植物在提高植物抗碱性胁迫中的应用,其特征在于,所述GmRSZ22基因序列如SEQ ID NO.22所示。

5.根据权利要求1-4任一项所述的应用,其特征在于,所述植物为大豆或拟南芥。

6.根据权利要求1-4任一项所述的应用,其特征在于,抗碱性胁迫是抗NaHCO3胁迫。

7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,大豆嵌合体植株胁迫处理的条件是50mMNaHCO3处理10天。

8.一种育种抗碱性胁迫的大豆或拟南芥的方法,其特征在于,所述方法的具体步骤如下:

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,步骤1中的表达载体为pBWA(V)BS-3301-GFP。

10.一种提高大豆或拟南芥抗碱性胁迫的方法,其特征在于,将大豆的SEQ ID NO.22所示的GmRSZ22基因序列在大豆或拟南芥中超表达获得大豆或拟南芥转基因植株。

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【技术特征摘要】

1.gmrsz22蛋白在提高植物抗碱性胁迫中的应用,其特征在于,所述gmrsz22蛋白的序列如seq id no.21所示。

2.gmrsz22基因在提高植物抗碱性胁迫中的应用,其特征在于,所述gmrsz22基因序列如seq id no.22所示。

3.含gmrsz22基因或含有gmrsz22基因的重组载体或重组微生物细胞在提高植物抗碱性胁迫中的应用,其特征在于,所述gmrsz22基因序列如seq id no.22所示。

4.一种超表达gmrsz22基因的植物在提高植物抗碱性胁迫中的应用,其特征在于,所述gmrsz22基因序列如seq id no.22所示。

5.根据权利要求1-4任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:李强丁晓东王玉叶肖佳雷薛曼
申请(专利权)人:东北农业大学
类型:发明
国别省市:

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