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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于分子生物学领域,涉及大豆共生结瘤/固氮的调控,特别是指大豆 gme1基因及其重组载体在调控大豆共生结瘤/固氮的应用。
技术介绍
1、大豆是重要的豆科植物,具有较高的蛋白质含量。固氮是豆科植物特有的功能,是自然界土壤中最为主要的天然氮源,在缺氮环境下,豆科植物感知土壤氮水平,分泌类黄酮化合物启动豆科植物与根瘤菌的结合,形成特殊的共生器官:根瘤。共生信号通过根表皮细胞和根组织细胞之间的结瘤因子信号通路传递,调节根瘤的形成,可以使豆科植物从大气氮中获得固定的氮源。
2、研究大豆共生结瘤过程,对减少氮肥的施加,建设绿色农业具有战略意义,为大豆提供新的种质资源,是农业可持续发展的重要保障。公开号为cn110054671a的申请公开了一种延长根瘤固氮时间、增加固氮量的gmcyp15基因,敲除该基因可以明显增强大豆的根瘤数目;公开号为cn108220303a的申请公开了大豆bi-1基因,该基因为细胞凋亡抑制因子,过表达该基因可以提高豆科植物的结瘤数量。为了进一步挖掘提高大豆共生固氮的基因,本课题组对大豆的基因组进行了深入的研究。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种大豆 gme1基因在调控大豆结瘤固氮时的作用,在大豆植株中过表达 gme1基因,能够促进大豆的结瘤固氮,为选育植物新品种提供了宝贵资源。
2、本专利技术的技术方案是这样
3、 gme1基因在调控大豆共生固氮中的应用。
4、 gme1基因的重组载体在调控大豆共生固氮中的应用。
5、上述重组载体为过表达载体。
6、上述 gme1基因通过调控大豆共生结瘤的数量来调控大豆共生固氮的作用。
7、上述 gme1基因的编码区核苷酸序列如seq id no.2所示。
8、一种提高大豆共生结瘤/固氮作用的方法,步骤为:构建 gme1基因的过表达载体,然后通过农杆菌转化法转入大豆中,达到提高大豆共生结瘤/固氮作用的目的。
9、上述 gme1基因的过表达载体的构建步骤为:以大豆基因组dna为模板,利用引物组进行扩增克隆,得到大豆的 gme1基因,然后将 gme1基因转入 pentr 1a载体得 gme1-pentr 1a,然后再利用sfii酶将vp64转录激活结构域转入 pentr 1a载体中得 gme1-vp64 -pentr 1,最后再将 gme1-vp64 -pentr 1转入 psoy7中,获得 psoy7-gme1gdna-htf-vp64载体。
10、vp64是一个转录激活结构域,核苷酸序列为:
11、gttaattaacatatcgagatcgaaatcgtccagagcatcggagccgagcatgtccagatcaaagtcatccaatgcgtcgcttcccaacatatccaggtcaaagtcatcgagggcatcagaacccagcatgtcgagatcgaaatcgtccagcgcgtcggcgcg
12、扩增所使用的引物核苷酸序列为:
13、vp64-f:gctggcccatgaggccttagttaattaacatatcgag;
14、vp64-r:cgtccagcgcgtcggcgcggtggccttgacggccagc
15、扩增克隆的程序为94℃ 1min;98℃ 10 sec;60℃ 15sec;68℃ 30sec。
16、上述引物组包括引物 gme1-f和引物 gme1-r;其中引物 gme1-f的核苷酸序列如seqid no.3所示、引物 gme1-r的核苷酸序列如seq id no.4所示。
17、上述扩增克隆的程序为94℃ 1min;98℃ 10 sec;55℃ 15sec;68℃ 2min 30sec。
18、上述 gme1基因编码的蛋白的氨基酸序列如seq id no.5所示。
19、具体来说:本专利技术首先提供了大豆 gme1基因在促进大豆结瘤固氮的作用,其中大豆 gme1基因的碱基序列如seq id no.1所示。
20、将大豆 gme1基因连入植物过表达载体中,构建得到重组过表达载体,然后将重组过表达载体通过农杆菌转化法转入到受体植物中。
21、本专利技术具有以下有益效果:
22、1、本申请通过农杆菌介导的大豆子叶节转化法将该基因导入大豆植株中,获得大豆 gme1基因过表达的转基因株系,结果发现,大豆 gme1基因的过表达可以促进大豆的根瘤数量。
23、2、大豆 gme1基因的过表达促进大豆根瘤直径小于2mm的数量增加,增加了42.1%。
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1.GmE1基因在调控大豆共生固氮中的应用。
2.GmE1基因的重组载体在调控大豆共生固氮中的应用。
3.根据权利要求3所述的应用,其特征在于:所述重组载体为过表达载体。
4.根据权利要求1-3任一项所述的应用,其特征在于:GmE1基因通过调控大豆共生结瘤的数量来调控大豆共生固氮的作用。
5.根据权利要求4所述的应用,其特征在于:所述GmE1基因的编码区核苷酸序列如SEQID NO.2所示。
6.一种提高大豆共生结瘤/固氮作用的方法,其特征在于,步骤为:构建GmE1基因的过表达载体,然后通过农杆菌转化法转入大豆中,达到提高大豆共生结瘤/固氮作用的目的。
7.根据权利要求6所述的提高大豆共生结瘤/固氮作用的方法,其特征在于,所述GmE1基因的过表达载体的构建步骤为:以大豆基因组DNA为模板,利用引物组进行扩增克隆,得到大豆的GmE1基因,然后将GmE1基因转入pENTR 1A载体得GmE1-pENTR 1A,然后再利用SfiI酶将VP64转录激活结构域转入pENTR 1A载体中得GmE1- VP64-pENTR
8.根据权利要求6所述的提高大豆共生结瘤/固氮作用的方法,其特征在于:所述引物组包括引物GmE1-F和引物GmE1-R;其中引物GmE1-F的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示、引物GmE1-R的核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示。
9.根据权利要求7所述的提高大豆共生结瘤/固氮作用的方法,其特征在于:所述扩增克隆的程序为94℃ 1min;98℃ 10 sec;55℃ 15sec;68℃ 2min 30sec。
10.根据权利要求6-9任一项所述的提高大豆共生结瘤/固氮作用的方法,其特征在于:所述GmE1基因的编码区核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。
...【技术特征摘要】
1.gme1基因在调控大豆共生固氮中的应用。
2.gme1基因的重组载体在调控大豆共生固氮中的应用。
3.根据权利要求3所述的应用,其特征在于:所述重组载体为过表达载体。
4.根据权利要求1-3任一项所述的应用,其特征在于:gme1基因通过调控大豆共生结瘤的数量来调控大豆共生固氮的作用。
5.根据权利要求4所述的应用,其特征在于:所述gme1基因的编码区核苷酸序列如seqid no.2所示。
6.一种提高大豆共生结瘤/固氮作用的方法,其特征在于,步骤为:构建gme1基因的过表达载体,然后通过农杆菌转化法转入大豆中,达到提高大豆共生结瘤/固氮作用的目的。
7.根据权利要求6所述的提高大豆共生结瘤/固氮作用的方法,其特征在于,所述gme1基因的过表达载体的构建步骤为:以大豆基因组dna为模板,利用引物组进行扩增克隆,得到大豆的gme1基因,然后将gme1基因转入pentr 1...
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