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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及基因工程育种领域,具体涉及nest1基因在调节水稻耐盐性中的应用。
技术介绍
1、在水稻的生长发育过程中会受到各种各样的非生物胁迫,如高盐、高温、干旱及冷害等。水稻是一种对盐胁迫中度敏感的作物,土壤盐化自然也成为了影响水稻产量的主要不利因素之一。另外随着城市化和工业化的进程,土壤盐碱化已成为全球性问题,严重限制了水稻的种植面积。
2、盐胁迫是由土壤或溶液中高浓度的盐离子引发而产生的对作物的危害作用,其中的特征离子为na+。盐胁迫对水稻的危害主要包括高浓度na+离子引起的毒害作用和渗透胁迫、离子失衡和营养缺乏,盐胁迫几乎影响水稻所有的生长代谢过程。在盐胁迫下,水稻会产生各种生理生化变化。根据前人的研究,盐胁迫对水稻的伤害机制主要有以下几方面:(1))过多的盐离子破坏水稻细胞质膜的完整性,导致其选择透过性能下降直至消失,从而使细胞内na+、cl-等离子大量积累,k+、ca2+等营养元素则大量外渗,引起细胞内离子浓度的动态平衡失调,破坏细胞膜和细胞器的结构,引起叶片的气孔导度、叶绿素含量以及核酸含量等下降,引发一系列的代谢紊乱,使细胞的功能下降,加速衰老或死亡;(2)高盐降低土壤溶液的水势,形成水分胁迫,使水稻根部吸水困难,细胞内盐分浓度提高,从而生理代谢失调,进而影响水稻的出苗和生长发育;(3)盐分胁迫促使活性氧o2-、h2o2、·oh等的产量增加,破坏或减弱细胞内抗氧化系统如超氧化物歧化酶(sod)、过氧化氢酶(cat)、过氧化物酶(pox)、谷胱甘肽(gsh)、抗坏血酸(asc)等的活性或含量,从而影响
3、盐胁迫影响水稻种子的萌发率、早期营养生长阶段和生殖生长阶段的生长发育。水稻在不同生长阶段对盐胁迫的耐受性不同,萌发期、分蘖期和成熟期对盐胁迫耐受性强,而苗期(1~3周)和开花授粉期对盐胁迫较为敏感,因此苗期和生殖期的耐受性是培育耐盐品种的关键时期。
4、水稻对盐胁迫的应答和耐盐性是近年来研究的一个重点和难点。耐盐性是水稻能在高盐基质上生长,并忍耐或抵抗耐盐胁迫并完成整个生命周期的能力。水稻的耐盐性是多个生理过程综合作用的表现,深入开展水稻对盐胁迫的适应和耐盐性的研究,对培育耐盐水稻品种,进一步扩大水稻的可种植面积,保证粮食的安全生产和品质具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是:如何调控植物的抗逆性,例如如何提高植物的耐盐性。
2、为解决上述技术问题,第一个方面,本专利技术提供蛋白质或调控所述蛋白质编码基因表达的物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质的应用,所述应用为下述任一种:
3、a1)、蛋白质或调控所述蛋白质编码基因表达的物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在调控植物抗逆性中的应用;
4、a2)、蛋白质或调控所述蛋白质编码基因表达的物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在制备调控植物抗逆性的产品中的应用;
5、a3)、蛋白质或调控所述蛋白质编码基因表达的物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在培育耐盐植物中的应用;
6、a4)、蛋白质或调控所述蛋白质编码基因表达的物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在制备培育耐盐植物的产品中的应用;
7、a5)、蛋白质或调控所述蛋白质编码基因表达的物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在植物育种中的应用;
8、所述蛋白质为如下d1)、d2)或d3):
9、d1)、氨基酸序列是序列表中序列1的蛋白质;
10、d2)、序列表中序列1所示的氨基酸序列经过氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与d1)所示的蛋白质具有80%以上的同一性且与植物抗逆性相关的蛋白质;
11、d3)、在d1)或d2)的n端和/或c端连接标签得到的融合蛋白质。
12、进一步地,所述蛋白质来源于水稻。
13、进一步地,上述的应用中,所述调控所述蛋白质编码基因表达的物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质为生物材料,所述生物材料为下述b1)至b9)中的任一种:
14、b1)、编码所述蛋白质的核酸分子;
15、b2)、含有b1)所述核酸分子的表达盒;
16、b3)、含有b1)所述核酸分子的重组载体、或含有b2)所述表达盒的重组载体;
17、b4)、含有b1)所述核酸分子的重组微生物、或含有b2)所述表达盒的重组微生物、或含有b3)所述重组载体的重组微生物;
18、b5)、含有b1)所述核酸分子的转基因植物细胞系、或含有b2)所述表达盒的转基因植物细胞系、或含有b3)所述重组载体的转基因植物细胞系;
19、b6)、含有b1)所述核酸分子的转基因植物组织、或含有b2)所述表达盒的转基因植物组织、或含有b3)所述重组载体的转基因植物组织;
20、b7)、含有b1)所述核酸分子的转基因植物器官、或含有b2)所述表达盒的转基因植物器官、或含有b3)所述重组载体的转基因植物器官;
21、b8)、抑制或降低所述蛋白质的编码基因的表达的核酸分子或抑制或降低所述蛋白质的活性的核酸分子;
22、b9)、含有b8)所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组微生物或转基因植物细胞系。
23、进一步地,上述的应用中,b1)所述核酸分子为如下b1)至b3)任一项所示的dna分子:
24、b1)、编码链的编码序列是序列表中序列2所示的dna分子;
25、b2)、编码链的核苷酸序列是序列表中序列3所示的dna分子;
26、b3)、与b1)或b2)限定的核苷酸序列具有80%或80%以上同一性,且编码上述蛋白质的dna分子;
27、b8)所述核酸分子为表达靶向所述蛋白质的编码基因的grna的dna分子或为靶向所述蛋白编码基因的grna。
28、进一步地,上述的应用中,所述grna的靶标序列为t1)和/或t2):
29、t1)、核苷酸序列是序列表中序列3第157~176位的dna分子;
30、t2)、核苷酸序列是序列表中序列3第1922~1941位的dna分子。
31、进一步地,上述的应用中,所述植物为下述任一种:
32、p1)、单子叶植物,
33、p2)、禾本目植物,
34、p3)、禾本科植物,
35、p4)、稻属植物,
36、p5)、水稻。
37、为解决上述技术问题,第二个方面,本专利技术提供上述应本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.蛋白质或调控所述蛋白质编码基因表达的物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质的应用,其特征在于:所述应用为下述任一种:
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:所述调控所述蛋白质编码基因表达的物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质为生物材料,所述生物材料为下述B1)至B9)中的任一种:
3.根据权利要求2所述的应用,其特征在于:B1)所述核酸分子为如下b1)至b3)任一项所示的DNA分子:
4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于:所述gRNA的靶标序列为T1)和/或T2):
5.根据权利要求1~4中任一项所述的应用,其特征在于:所述植物为下述任一种:
6.权利要求1所述应用中的所述蛋白质或权利要求2~4中任一项所述应用中的所述生物材料。
7.一种调控植物抗逆性的方法,其特征在于:所述方法包括:通过调控受体植物中权利要求1-5中所述应用中所述蛋白编码基因的表达或调控所述蛋白的活性或含量,来调控受体植物的抗逆性。
8.根据权利要求8所述的方法,其特征在于:所述方法包括:
9.根据权利要求
10.一种培育耐盐性植物的方法,包括下调或抑制受体植物中权利要求1或2所述蛋白质的编码基因的表达量,得到耐盐性植物,所述耐盐性植物的耐盐性高于所述受体植物。
...【技术特征摘要】
1.蛋白质或调控所述蛋白质编码基因表达的物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质的应用,其特征在于:所述应用为下述任一种:
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:所述调控所述蛋白质编码基因表达的物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质为生物材料,所述生物材料为下述b1)至b9)中的任一种:
3.根据权利要求2所述的应用,其特征在于:b1)所述核酸分子为如下b1)至b3)任一项所示的dna分子:
4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于:所述grna的靶标序列为t1)和/或t2):
5.根据权利要求1~4中任一项所述的应用,其特征在于:所述植物为下述任一种:
6.权利要求1所述应用中的所述蛋白质或权利要求2~4中任一项所述应...
【专利技术属性】
技术研发人员:种康,冯敬磊,徐云远,
申请(专利权)人:中国科学院植物研究所,
类型:发明
国别省市:
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