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() 大豆耐旱性相关蛋白GmUAA6的应用及由其开发的dCAPS分子标记制造技术_技高网

大豆耐旱性相关蛋白GmUAA6的应用及由其开发的dCAPS分子标记制造技术

技术编号:40843266 阅读:5 留言:0更新日期:2024-04-01 15:10
本发明专利技术公开了大豆耐旱性相关蛋白GmUAA6的应用及由其开发的dCAPS分子标记。大豆UDP‑N‑乙酰氨基葡萄糖(UDP‑N‑acetylglucosamine,UAA)转运蛋白GmUAA6与大豆的耐旱性紧密关联,并且提供了利用基于GmUAA6内的一个InDel(插入/缺失)开发成的dCAPS(衍生的剪切扩增多态性序列)标记进行耐旱大豆分子辅助选择的方法,在培育强耐旱大豆品种方面有很大的应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于作物遗传育种领域,涉及大豆耐旱性相关蛋白gmuaa6的应用及由其开发的dcaps分子标记。


技术介绍

1、大豆[glycine max(l.)merr.]起源于中国,含有丰富的油脂和蛋白,可以作为人类食品、动物饲料等多种工业加工的原材料,是中国重要的粮油和经济作物。大豆的产量受到品种、土壤肥力和含水量、病虫害、以及田间管理措施等多种因素影响。其中,土壤含水量是影响大豆产量的重要因素之一。特别是当土壤含水量不足时,会对植株生长造成干旱胁迫,通常能造成大豆产量损失40%以上(specht et al,1999)。大豆植株如果在花荚期或鼓粒成熟期遭受到重度干旱胁迫,产量降幅将会达到70%以上,甚至绝收(曹秀清和蒋尚明,2017)。目前世界上约1/3的可耕地为干旱、半干旱地,而我国也有约一半的总耕地为干旱、半干旱地(张永芳等,2011)。从1951至2018年,我国河南、河北和山东等主要耕作区深受干旱危害,受灾面积均超过80×104公顷(赵海燕等,2021)。干旱已经成为制约大豆等作物产量最重要的非生物胁迫因素之一。因此,提高大豆耐旱性是超高产大豆育种亟待解决的世界性课题。大豆耐旱相关性状是复杂的数量遗传性状,受多基因共同控制,至今大豆耐旱功能基因和耐旱机制方面的研究进展缓慢。定位大豆耐旱相关性状的数量性状位点(qtl),开发与其紧密连锁的分子标记,挖掘耐旱相关基因,将加快大豆耐旱分子育种进程。

2、udp-n-乙酰氨基葡萄糖(udp-n-acetylglucosamine,uaa)转运蛋白是一种核苷酸糖转运蛋白,与udp-半乳糖(udp-galactose)转运蛋白在进化上相关,并且能够与之形成异源复合体参与蛋白糖基化过程(maszczak-seneczko et al,2012)。uaa和udp-galactose转运蛋白主要定位于高尔基体,分别负责将胞质中的uaa和udp-galactose转运进高尔基体,进行细胞壁非纤维素类多糖的合成和蛋白糖基化(handford et al,2012;norambuena etal,2002;

3、norambuena et al,2005;rautengarten et al,2014;rollwitz et al,2006;seino et al,2010)。植物细胞壁结构中多糖组成成份或含量上的变化会影响植株在盐(zhao et al,2019)、干旱(ahl et al,2019)等非生物胁迫环境下的抗性。在拟南芥中,uaa转运蛋白ugnt1能够为n-聚糖的成熟提供必要的底物(ebert et al,2018)。与野生型拟南芥相比,n-聚糖成熟缺陷突变体cgl1对盐和渗透胁迫更加敏感(kang et al,2008)。拟南芥atutr7定位于高尔基体上,能够转运udp-galactose和udp-蔗糖,在2%蔗糖浓度培养基上,编码该基因的突变体表现出侧根形成提前以及根毛卷曲的表型(handford et al,2012;norambuena et al,2002)。在烟草中过表达源自于人的udp-galactose转运蛋白(hugt1)基因,与转化空载体的植株相比,转基因烟草植株在含有3%蔗糖的培养基上生长,根长略微增加(khalil et al,2010)。目前尚未见大豆uaa/udp-galactose转运蛋白及其功能方面的研究报道。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是针对现有技术的上述不足,提供大豆耐旱性相关蛋白gmuaa6的应用。

2、本专利技术的另一目的是提供一种用于筛选耐旱大豆材料的dcaps分子标记引物。

3、本专利技术的又一目的是提供所述的dcaps分子标记引物的应用。

4、本专利技术的目的可通过以下技术方案实现:

5、一种编码大豆uaa/udp-galactose转运蛋白的基因gmuaa6lin在提高大豆耐旱性中的应用,所述的基因gmuaa6lin序列如seq id no.1所示。

6、gmuaa6蛋白有两种不同的基因序列,即gmuaa6lin和gmuaa6meng。gmuaa6lin为与大豆种质“临河大粉青”一致的优异耐旱型编码序列,核苷酸序列如seq id no.1所示,编码的氨基酸序列如seq id no.2所示。gmuaa6meng为与大豆种质“蒙8206”一致的编码序列,核苷酸序列如seq id no.3所示,编码的氨基酸序列如seq id no.4所示。

7、一种编码大豆uaa/udp-galactose转运蛋白的基因gmuaa6lin在构建耐旱转基因大豆中的应用,所述的基因gmuaa6lin序列如seq id no.1所示。

8、含有本专利技术所述的基因gmuaa6lin的重组表达载体在提高大豆耐旱性中的应用。

9、含有所述的基因gmuaa6lin的重组表达载体在构建耐旱转基因大豆中的应用。

10、一种用于筛选耐旱大豆材料的dcaps分子标记引物,由gtacaaaatggaaatggaaattcaaataatctcgagaa(seq id no.5)所示的正向引物dcaps-xhol i-f和tggtttttctacgcactcttgt(seq id no.6)所示的反向引物dcaps-xhol i-r组成。

11、本专利技术所述的dcaps分子标记在筛选耐旱大豆材料中的应用。

12、一种筛选耐旱大豆材料的方法,其特征在于包含以下步骤:

13、s1提取一个或多个大豆品种的植株dna;

14、s2使用权利要求5所述的dcaps标记引物,进行pcr扩增,得扩增产物;

15、s3用限制性内切酶xhol i酶切所述pcr扩增产物,进行多态性分析;

16、s4 pcr产物不能被xhol i限制性内切酶切开的大豆种质为耐旱大豆品种;能够被xhol i酶切开的大豆种质为干旱敏感品种。

17、有益效果:

18、本专利技术公开大豆uaa转运家族成员gmuaa6与大豆的耐旱性紧密关联,并且提供了利用基于gmuaa6内的一个indel(插入/缺失)开发成的dcaps(衍生的剪切扩增多态性序列)标记进行耐旱大豆分子辅助选择的方法。

19、本专利技术将传统的标记-性状连锁qtl定位和基于重测序的qtl-seq定位方法相结合,在大豆第11号染色体上挖掘到一个主效的qtl区间。该区间能够最高解释lm6重组自交系群体耐旱相关性状45%的表型变异。基于定位区间内能够改变基因编码氨基酸序列的变异位点基因型与耐旱相关性状萎蔫天数的关联分析,以及变异位点indel-1整合进遗传图谱后的qtl再次定位,在该区间筛选到一个关键耐旱候选基因gmuaa6。通过遗传转化试验证实过表达gmuaa6优异等位基因(gmuaa6lin)能够增强转基因大豆发状根复合体植株和转基因拟南芥的耐旱性。过表达gmuaa6lin的拟南芥无论是在正常条件下还是渗透胁迫条件下,主根长均比野生本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种编码大豆UAA/UDP-galactose转运蛋白的基因GmUAA6Lin在提高大豆耐旱性中的应用,所述的基因GmUAA6Lin序列如SEQ ID NO.1所示。

2.一种编码大豆UAA/UDP-galactose转运蛋白的基因GmUAA6Lin在构建耐旱转基因大豆中的应用,所述的基因GmUAA6Lin序列如SEQ ID NO.1所示。

3.含有权利要求1中所述的基因GmUAA6Lin的重组表达载体在提高大豆耐旱性中的应用。

4.含有权利要求1中所述的基因GmUAA6Lin的重组表达载体在构建耐旱转基因大豆中的应用。

5.一种用于耐旱大豆分子辅助选择的dCAPS标记引物,其特征在于由SEQ ID NO.5所示的正向引物dCAPS-Xhol I-F和SEQ ID NO.6所示的反向引物dCAPS-Xhol I-R组成。

6.权利要求5所述的dCAPS标记引物在筛选耐旱大豆材料中的应用。

7.一种筛选耐旱大豆材料的方法,其特征在于包含以下步骤:

【技术特征摘要】

1.一种编码大豆uaa/udp-galactose转运蛋白的基因gmuaa6lin在提高大豆耐旱性中的应用,所述的基因gmuaa6lin序列如seq id no.1所示。

2.一种编码大豆uaa/udp-galactose转运蛋白的基因gmuaa6lin在构建耐旱转基因大豆中的应用,所述的基因gmuaa6lin序列如seq id no.1所示。

3.含有权利要求1中所述的基因gmuaa6lin的重组表达载体在提高大豆耐旱性中的应用。

【专利技术属性】
技术研发人员:李艳姜伟刘彦党赵团结
申请(专利权)人:南京农业大学
类型:发明
国别省市:

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