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【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
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...
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