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() MtSPG6基因在提高植物耐旱中的用途制造技术_技高网
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MtSPG6基因在提高植物耐旱中的用途制造技术

技术编号:40754420 阅读:2 留言:0更新日期:2024-03-25 20:09
本发明专利技术公开了MsSPG6基因在提高植物耐旱中的用途,MsSPG6基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示,蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。本发明专利技术从蒺藜苜蓿的全基因组序列出发,筛选出蒺藜苜蓿中编码蛋白质小于150个氨基酸的序列,从中提挑选在干旱胁迫下表达量存在明显升高的MsSPG6基因,并对其响应干旱胁迫的分子和生理功能进行了解析,提供的MsSPG6基因及其蛋白定位在细胞膜和细胞质上。通过拟南芥转基因功能验证分析发现,MsSPG6基因在提高植株的抗性方面具有显著效果,提高了转基因植株的抗逆境能力,尤其是和野生型相比,在干旱胁迫下,转基因植株的耐受性强于野生型,可见,MsSPG6基因跟耐旱有关,能够提高植株的耐旱性,利于培育抗逆性更强的植物品种或者改造其它植物的抗逆性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物,具体涉及蒺藜苜蓿msspg6基因在提高植物耐旱中的用途。


技术介绍

1、干旱胁迫是一种多维胁迫,能够引起植物的表型、生理、生化及分子水平上发生一系列的变化。干旱首先会引起植物叶片缺水,引起叶片萎蔫,植物自身会通过叶片卷曲或关闭气孔以减少自身水分损失,同时植物本身会分泌植物激素来响应干旱胁迫,这些过程离不开基因的调控作用。随着全球气候变暖,土壤和水资源的破坏,干旱胁迫成为限制农作物及饲草生长、分布、产量的主要限制因素。

2、蒺藜苜蓿(medicago truncatula)具有遗传转化效率高、基因组小(470mb)、生育期短等优点,同时蒺藜苜蓿与大多豆科植物都具有较高的遗传相似性,已成为豆科生物学和基因组学研究的新型模式植物。通过挖掘蒺藜苜蓿mtspg基因与其响应干旱/盐胁迫的功能,可为后续研究紫花苜蓿(medicago sativa)及其他豆科植物提供理论依据。

3、植物小分子信号肽(small signaling peptides,ssps)是继植物激素后在植物中发现的又一重要的信号分子,其最早被发现于1991年被pearce等人在番茄(solanumlycopersicum)中提取的系统素。小肽应用广泛,例如过量表达橡胶素类多肽抗生素ah-amp2,同样增强了烟草对青枯病和黑胫病的抗性,在谷子(setaria italica)中发现的含有cep结构域的信号肽sicep3具有促进aba导入和信号传导相关的响应非生物胁迫的功能。此类研究结果表明小分子肽作为重要的胞间信号感应分子,在植物响应生物与非生物胁迫中都发挥着重要作用。本专利技术中,我们筛选出的mtspg6基因,在蒺藜苜蓿响应干旱胁迫中发挥重要作用,可为丰富豆科抗旱理论以及通过基因工程技术创制高抗旱种质提供新思路和新基因资源。


技术实现思路

1、本专利技术的目的之一在于提供蒺藜苜蓿mtspg6基因,该基因属于编码小分子肽基因。

2、本专利技术的目的之二在于提供上述蒺藜苜蓿mtspg6基因的用途,通过对mtspg6响应干旱胁迫的生理和分子功能进行解析,提供的mtspg6基因及重组mtspg6基因的蛋白定位在细胞膜和细胞质上,在甘露醇和盐的诱导下表达且可以提高植物耐旱性。

3、为实现上述目的,本专利技术采取如下技术方案:

4、本专利技术通过小肽基因筛选方法,先确定编码氨基酸的长度,找出编码小肽蛋白的基因,再借助转录组、基因探针等类型数据研究基因,找到一个蒺藜苜蓿的mtspg6基因,其核苷酸序列如seq id no.1所示,所述的核苷酸序列由219个碱基组成。

5、一种蒺藜苜蓿的mtspg6蛋白,其氨基酸序列如seq id no.2所示。所述的序列由72个氨基酸残基组成。

6、扩增上述mtspg6基因的引物对,所述引物对的正向引物序列如seq id no.3所示,反向引物序列如seq id no.4所示。

7、包含上述蒺藜苜蓿的mtspg6基因的过表达载体也落入本专利技术的保护范围,本专利技术所选用的过表达载体为农杆菌过表达载体。

8、本专利技术最主要的目的是在分子水平上对蒺藜苜蓿的mtspg6基因进行克隆和鉴定,从而解析响应干旱胁迫的生理和分子功能。

9、本专利技术还公开了上述蒺藜苜蓿的mtspg6基因的用途。

10、研究发现,所述mtspg6基因及重组mtspg6基因的蛋白定位在细胞膜和细胞质上,在甘露醇和盐的诱导下表达且可以提高植物抗旱性。

11、本专利技术还公开了一种培育转基因植物的方法,将mtspg6基因导入目的植物,得到转基因植物,所述转基因植物的耐旱性强于目的植物。

12、具体地,为了提高植物的优良性状,本专利技术还保护一种新的植物育种方法,包括如下步骤(1)和/或(2):

13、(1)通过向目的植物外源施加mtspg6蛋白,获得耐旱性强于目的植物的植株表型;

14、(2)通过促进目的植物中mtspg6基因的表达,获得耐旱性强于目的植物的植株;

15、“促进目的植物中mtspg6基因的表达″的实现方式可为如下(1)或(2)或(3):

16、(1)将mtspg6基因导入目的植物;

17、(2)引入强启动子和/或增强子;

18、(3)本领域内的其它常见方法。

19、本专利技术中,对于适用于本专利技术的植物没有特别的限制,只要其适合进行基因的转化操作,如各种农作物、花卉植物、或林业植物等。所述的植物比如可以是(不限于):双子叶植物、单子叶植物或裸子植物。

20、作为一种优选方式,所述的“植物”包括但不限于:蒺藜苜蓿、拟南芥,凡是具有该基因或者与之同源的基因均适用。尤其适用于需要提高耐旱性的植物,在实际的应用过程中,对于需要提高耐旱性的植物,均可以通过转基因的方式培育转入该基因的株系。

21、本专利技术中所说的“植物”包括整株植物,其亲本和子代植株以及植物的不同部位,包括种子、果实、芽、茎、叶、根(包括块茎)、花、组织和器官,在这些不同的部分均有我们目的基因或者核酸。这里所提及的“植物”也包括植物细胞、悬浮培养物、愈伤组织、胚、分生组织区、配子体、孢子体、花粉和小孢子,同样,其中每种前述对象包含目的基因/核酸。

22、本专利技术包括任何植物细胞,或任何由其中的方法获得或可获得的植物,以及所有的植物部分及其繁殖体。本专利也包含由任何前述方法所获得的转染细胞、组织、器官或完整植物。唯一的要求是子代表现出相同的基因型或表型特征,使用本专利中的方法获得的子代特性相同。

23、本专利技术还扩展到如上所述的植物的可收获的部分,但不限于种子、叶、果实、花、茎、根、根茎、块茎和球茎。同时进一步涉及植株收获后的其他衍生物,如干燥颗粒或粉末、油、脂肪和脂肪酸、淀粉或蛋白质。本专利技术还涉及由相关植物获得的食品或食品添加剂。

24、本专利技术具有如下优点:

25、本专利技术首次对蒺藜苜蓿特有的小分子肽基因进行了筛选,得到了两个与干旱相关的基因,分别命名为mtspg6基因、mtspg9基因(为了避出现单一性的问题,两个基因分开申请专利),并且分别对mtspg6基因、mtspg9基因响应干旱胁迫的生理和分子功能进行了解析,结果显示,提供的mtspg6基因、mtspg9基因及其蛋白定位在细胞膜和细胞质上,在甘露醇和盐的诱导下表达且可以提高植物抗旱性;本专利技术抗逆性相关蛋白的dna序列及所编码的蛋白相对于原始蛋白及其编码基因序列在抗逆性(尤其是抗旱性能)上增强,为人工控制抗逆相关基因的表达提供了理论基础,利于培育抗逆性更强的植物品种或者改造其它植物的抗逆性。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.MsSPG6基因在提高植物耐旱性方面的用途,其特征在于,所述MsSPG6基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

2.根据权利要求1所述的用途,其特征在于,所述MsSPG6基因的正向引物序列如SEQ IDNO.3所示,反向引物序列如SEQ ID NO.4所示。

3.根据权利要求1所述的用途,其特征在于,所述植物为蒺藜苜蓿、拟南芥。

4.一种培育转基因植物的方法,其特征在于,将权利要求1中所述的MsSPG6基因导入目的植物,得到转基因植物,所述转基因植物的耐旱性强于目的植物。

5.一种植物育种方法,其特征在于,所述方法为以下(1)或(2):

6.根据权利要求5所述的植物育种方法,其特征在于,“促进目的植物中MsSPG6基因的表达”的实现方式包括如下(1)或(2):

7.根据权利要求5或6所述的植物育种方法,其特征在于,所述目的植物为蒺藜苜蓿、拟南芥。

【技术特征摘要】

1.msspg6基因在提高植物耐旱性方面的用途,其特征在于,所述msspg6基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。

2.根据权利要求1所述的用途,其特征在于,所述msspg6基因的正向引物序列如seq idno.3所示,反向引物序列如seq id no.4所示。

3.根据权利要求1所述的用途,其特征在于,所述植物为蒺藜苜蓿、拟南芥。

4.一种培育转基因植物的方法,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘文献李艳鹏魏娜刘志鹏
申请(专利权)人:兰州大学
类型:发明
国别省市:

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