【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水稻基因工程，具体涉及orf12基因在控制水稻抗旱性中的应用。本专利技术通过对orf12的crispr突变体,超量表达和导入系材料进行干旱表型鉴定，孕穗期盆栽和田间干旱胁迫实验表明，orf12是水稻干旱应答的正调控因子，证实了该基因的功能及应用途径。
技术介绍
1、作物以固着方式生长，在其生命周期的各个时期都有可能遭受干旱的影响。植物在不同的发育阶段对干旱胁迫的耐受能力有很大区别。例如，苗期干旱胁迫直接影响幼苗的出苗率和生长；营养生长时期短暂缺水不会对植物的产量造成较大损失，幼穗分化至抽穗期干旱胁迫会严重影响植物的产量。就水稻而言，最重要的是研究其孕穗期的抗旱性。作物在生长的过程中会受到诸多环境因素的影响，干旱、冷害和高温会导致农作物的大规模减产，在许多地区这些环境因素是农业发展的瓶颈。培育耐逆性的作物品种一直是农业科学技术研究的主要目标之一。作物在长期的进化过程中伴随着各种非生物逆境，为了生存和繁衍，植物需要进化出一套对逆境信号识别，传递，放大，刹车的系统，从而来响应、适应和防御各种逆境环境(nakashima et al 2014)。现在普遍观点认为植物对非生物逆境的一般响应过程，植物通过各种未知的感应器识别各种逆境信号，然后在细胞内产生如ca2+、活性氧和aba等第二信使传递信号，然后通过磷酸化级联反应或泛素化等修饰影响下游逆境响应相关转录因子的活性。这些活跃的转录因子一方面可以特异的结合并调控其他转录因子的表达，进而形成一个复杂而有序的调控网络，激活多层调控路径响应逆境信号；另一方面也可以特异地激活一些参与
2、随着植物应激信号通路的研究进展，最近的研究开始揭示生物和非生物应激反应与联合应激反应中的调节原理之间的分子交叉。有学者大致概述了植物免疫的环境调节机制和免疫调节剂在非生物胁迫耐受中的新作用(saijo and loo 2020)。nlr(nucleotide-binding,leucine-rich repeat)基因在植物中是一个非常庞大的基因家族，在水稻进化过程中，这类基因多以串联重复的方式进行复制，也导致了水稻群体中nlr基因数目差异很大(stein et al 2018)。典型的nlr基因的结构特点，(i)cc-nbs-lrr类，他们的共同特点是蛋白的n段有一个coiled-coil的螺旋卷曲结构域，紧接着有一个或多个nucleotide bindingsite的核苷酸结合位点，在c端有富含亮氨酸的重复序列。(ii)tir-nbs-lrr类，这类基因与第一类结构很相似，仅是螺旋卷曲结构被换成了toll/il-1receport,tir结构域。(iii)nbs-lrr类，这一类与前两类的区别是蛋白的n端没有明显的cc和tir结构域。目前，对nlr基因的报道主要集中在植物免疫反应。但是，也有一些研究发现nlr参与非生物逆境，早在2004年，科学家就发现有些植物nlrs也同样具有“双重身份”，chini等人发现nlr基因adr1正调控拟南芥抗旱性(chini et al 2004)。在拟南芥中，ariga进行拟南芥的耐盐性全基因组关联分析，鉴定到一个nlr位点，包含4个nlr基因，通过遗传学，分子生物学手段证明其中的一个nlr基因acqos负调控盐诱导的渗透响应。对acqos位点的自然变异的分析表明，功能性和非功能性acqos等位基因维持生物和非生物胁迫适应之间的权衡(ariga et al2017)。本专利技术将填补nlr基因参与作物抗旱领域的空白，为作物抗旱性改良提供基因资源。
3、水资源的匮乏和作物生产用水之间的矛盾随着全球极端气候变化的加剧和人口不断增加而愈加突出。挖掘抗旱基因，提高作物的抗旱性，培育节水抗旱的作物新品种是解决这一矛盾的有效办法。本专利技术涉及的orf12基因属于水稻nlr蛋白家族，虽然该类蛋白在植物中功能有一些报道，但是很少有该类蛋白被成功的用于水稻的抗旱性改良。
4、本专利技术从水稻中分离出orf12基因，通过转基因材料和导入系材料成功地鉴定它在提高水稻抗逆性方面所发挥的功能，对于培育抗逆水稻新品种乃至植物抗逆遗传改良都将具有非常重要的意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供水稻中orf12蛋白或orf12蛋白编码的基因在调控水稻干旱性中的应用，所述的orf12蛋白为seq id no.2所示。
2、本专利技术的另一个目的在于提供了水稻中orf12蛋白或orf12蛋白编码的基因在制备抗旱转基因水稻中的应用，所述的orf12蛋白为seq id no.2所示。
3、为了达到上述目的，本专利技术采取以下技术措施：
4、本专利技术的保护范围包括：
5、水稻中orf12蛋白或orf12蛋白的编码基因在调控水稻抗旱性中的应用，所述的orf12蛋白为seq id no.2所示；
6、以上所述的应用，具体为：
7、提高水稻中orf12蛋白的表达量来提高水稻的抗旱性；
8、抑制或降低水稻中orf12蛋白的表达来减弱水稻的抗旱性；
9、提高水稻中orf12蛋白的编码基因的表达量来提高水稻的抗旱性；
10、敲除、抑制或者沉默水稻中orf12蛋白的编码基因的表达量来减弱水稻的抗旱性。
11、以上所述的应用中，优选的，所述的敲除采用的是crispr/cas9系统，所述系统中grna的靶位点为ggaatcgctaatcctccccatgg。
12、以上所述的应用中，crispr/cas9系统编辑后的抗旱性减弱的水稻，具有seq idno.3或seq id no.4或seq id no.5所示多核苷酸。
13、水稻中orf12蛋白或orf12蛋白编码的基因在制备抗旱转基因水稻中的应用，所述应用具体为：将提高水稻中orf12蛋白表达量的物质导入水稻中；
14、以上所述的应用，优选的，所述的物质为含有编码orf12蛋白的核酸分子，或其表达框，重组载体，重组微生物；
15、所述的编码orf12蛋白的核酸分子为seq id no.1所示。
16、与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
17、申请人首次披露水稻的orf12基因与水稻的抗旱性相关，该基因可转化包括水稻在内的多种植物，用于培育抗旱植物新品种。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1. 水稻中ORF12蛋白或ORF12蛋白的编码基因在调控水稻干旱性中的应用，所述的ORF12蛋白为SEQ ID NO.2所示。
2.根据权利要求1所述的应用，所述的调控是提高水稻中ORF12蛋白的表达量或水稻中ORF12蛋白的编码基因的表达量来提高水稻的抗旱性。
3.根据权利要求1所述的应用，所述的调控是抑制或降低水稻中ORF12蛋白的表达来减弱水稻的抗旱性。
4.根据权利要求1所述的应用，所述的调控是敲除、抑制或者沉默水稻中ORF12蛋白的编码基因的表达量来减弱水稻的抗旱性。
5.根据权利要求4所述的应用，所述的敲除采用的是CRISPR/Cas9系统，所述系统中gRNA的靶位点为GGAATCGCTAATCCTCCCCATGG。
6. 根据权利要求5所述的应用，所述CRISPR/Cas9系统编辑后的抗旱性减弱的水稻，具有SEQ ID NO.3、SEQ ID NO.4或SEQ ID NO.5所示多核苷酸。
7.水稻中ORF12蛋白或ORF12蛋白编码的基因在制备抗旱转基因水稻中的应用。
8.根据权
9.根据权利要求8所述的应用，所述的物质为含有编码ORF12蛋白的核酸分子、或其表达框、重组载体、重组微生物。
10. 根据权利要求9所述的应用，所述的编码ORF12蛋白的核酸分子为SEQ ID NO.1所示。
...【技术特征摘要】
1. 水稻中orf12蛋白或orf12蛋白的编码基因在调控水稻干旱性中的应用，所述的orf12蛋白为seq id no.2所示。
2.根据权利要求1所述的应用，所述的调控是提高水稻中orf12蛋白的表达量或水稻中orf12蛋白的编码基因的表达量来提高水稻的抗旱性。
3.根据权利要求1所述的应用，所述的调控是抑制或降低水稻中orf12蛋白的表达来减弱水稻的抗旱性。
4.根据权利要求1所述的应用，所述的调控是敲除、抑制或者沉默水稻中orf12蛋白的编码基因的表达量来减弱水稻的抗旱性。
5.根据权利要求4所述的应用，所述的敲除采用的是crispr/cas9系统，所述系统中grna的靶位点为ggaatcgcta...
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