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() GmTOC1a基因及其在调控大豆光合作用中的应用制造技术_技高网
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GmTOC1a基因及其在调控大豆光合作用中的应用制造技术

技术编号:41878233 阅读:10 留言:0更新日期:2024-07-02 00:31
本发明专利技术属于生物技术领域,涉及光合作用的调控,特别是指GmTOC1a基因及其在调控大豆光合作用中的应用。通过CRISPR/Cas9基因编辑技术定向敲除GmTOC1a基因的2个同源拷贝GmTOC1a1和GmTOC1a2,获得了GmTOC1a基因突变的大豆突变体,研究发现,突变体中气孔导度和蒸腾速率下降,胞间CO<subgt;2</subgt;浓度升高,说明GmTOC1a参与调控大豆的光合作用。因此可以将GmTOC1a基因应用于提高大豆光合作用中,具有巨大的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物,涉及光合作用的调控,特别是指 gmtoc1a基因及其在调控大豆光合作用中的应用。


技术介绍

1、植物可以通过叶绿体利用光能,把空气中的二氧化碳和水转换成储存能量的有机物,并释放氧气的过程。是一个将无机物转换成有机物的过程,将活跃的化学能转化为稳定的过程。为植物的生长发育提供营养物质,保证大气中的二氧化碳和氧气的平衡。

2、大豆作为重要的经济作物,是当今世界上最重要的植物蛋白与食用植物油的来源,而在强光下,大豆不可避免地发生光抑制现象,从而导致大豆产量和品质的下降。因而对于光抑制机制和光保护机制的研究对大豆产量和品质的提高具有重要意义。公开号为cn102978225a的专利公开了与大豆光合作用相关的基因gmdeg1,并利用该基因对大豆抗光抑制作用来培育高光效大豆品种;公开号cn109627302a的申请公开了大豆光合作用相关的gmgrf5-1及其在提高植物光合作用、提高植物产量及延迟植物开花的功能中的作用。

3、研究哪些基因参与植物的光合作用有利于更加了解光合作用,并增加植物光合作用可以增加植物的产量等农艺性状,具有较高的应用价值。


技术实现思路

1、为进一步挖掘与光合作用相关的基因,培育新的农艺性状,本专利技术提出一种 gmtoc1a基因及其在调控大豆光合作用中的应用。

2、本专利技术的技术方案是这样实现的:

3、本专利技术的目的之一是提供 gmtoc1a基因在调控大豆光合作用的应用。利用生物技术使得所述的 gmtoc1a基因功能缺失,进而发现该基因可以调控大豆的光合作用;所述 gmtoc1a基因的2个同源拷贝的核苷酸序列如seq id no.1和seq id no.2所示。

4、本专利技术的另一个目的是利用 gmtoc1a基因的重组载体在调控大豆光合作用中的应用。

5、上述重组载体包括 gmtoc1a基因的过表达载体和 gmtoc1a基因的干扰载体。

6、其中, gmtoc1a基因的过表达载体用于增强大豆光合作用; gmtoc1a基因的干扰载体用于抑制大豆光合作用

7、另一方面,本申请还保护实现 gmtoc1a基因突变、基因敲除、基因干扰或基因沉默的基因表达盒、表达载体或宿主细胞。

8、通过构建靶向抑制或敲除 gmtoc1a基因的生物材料,然后转入大豆,使所述 gmtoc1a基因功能缺失,来调控大豆的光合作用。

9、更进一步的,所述生物材料包括实现 gmtoc1a基因突变、基因敲除、基因干扰或基因沉默的基因表达盒、表达载体或宿主细胞。

10、进一步的,所述 gmtoc1a基因的2个同源拷贝开放阅读框的核苷酸序列如seq idno.3和seq id no.4所示。

11、更进一步的,所述 gmtoc1a基因的2个同源拷贝编码的蛋白氨基酸序列如seq idno.5和seq id no.6所示。

12、更进一步的,所述蛋白参与对大豆生物钟近日节律的维持。

13、进一步的,利用生物技术使得所述 gmtoc1a基因超表达,进而调控植物的光合作用。

14、更进一步的,通过将 gmtoc1a基因或含有所述 gmtoc1a基因的生物材料转入大豆,使得所述 gmtoc1a基因超表达。

15、本专利技术具有以下有益效果:

16、本专利技术通过利用光合仪测量光合作用相关指标证明在一天内大豆中 gmtoc1a基因参与了对光合作用的调控,敲除 gmtoc1a基因,与野生型相比蒸腾速率在zt17和zt21两个时间点分别降低32%和25%;气孔导度zt17和zt21两个时间点分别降低34%和27%;胞间co2在zt13、zt17和zt21分别提高20%、16%和16%。说明 gmtoc1a参与调控大豆的光合作用,在调节大豆光合作用方面具有关键作用,可以作为培育高光合作用大豆种质的有利基因资源。

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【技术保护点】

1.GmTOC1a基因在调控大豆光合作用中的应用。

2.GmTOC1a基因的重组载体在调控大豆光合作用中的应用。

3.根据权利要求2所述的GmTOC1a基因的重组载体在调控大豆光合作用中的应用,其特征在于:所述重组载体包括GmTOC1a基因的过表达载体和GmTOC1a基因的干扰载体。

4.根据权利要求3所述的GmTOC1a基因的重组载体在调控大豆光合作用中的应用,其特征在于:所述GmTOC1a基因的过表达载体用于增强大豆光合作用;GmTOC1a基因的干扰载体用于抑制大豆光合作用。

5.根据权利要求1-4任一项所述的应用,其特征在于:所述GmTOC1a基因包含两个同源拷贝。

6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于:所述GmTOC1a基因的两个同源拷贝的核苷酸序列如SED ID No.1和SED ID No.2所示。

7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于:所述GmTOC1a基因的两个同源拷贝编码的氨基酸序列如SED ID No.5和SED ID No.6所示。

8.一种利用GmTOC1a基因/蛋白抑制大豆光合作用中的方法,其特征在于,步骤为:通过基因突变、基因敲除、基因干扰或基因沉默技术使GmTOC1a基因/蛋白的功能缺失,实现抑制大豆的光合作用。

9.一种利用GmTOC1a基因/蛋白增强大豆光合作用中的方法,其特征在于,步骤为:通过过表达技术使基因GmTOC1a超表达实现增强大豆光合作用。

10.根据8或9所述的方法,其特征在于:所述GmTOC1a基因的两个同源拷贝的核苷酸序列如SED ID No.1和SED ID No.2所示;GmTOC1a基因表达的蛋白参与维持大豆生物钟近日节律。

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【技术特征摘要】

1.gmtoc1a基因在调控大豆光合作用中的应用。

2.gmtoc1a基因的重组载体在调控大豆光合作用中的应用。

3.根据权利要求2所述的gmtoc1a基因的重组载体在调控大豆光合作用中的应用,其特征在于:所述重组载体包括gmtoc1a基因的过表达载体和gmtoc1a基因的干扰载体。

4.根据权利要求3所述的gmtoc1a基因的重组载体在调控大豆光合作用中的应用,其特征在于:所述gmtoc1a基因的过表达载体用于增强大豆光合作用;gmtoc1a基因的干扰载体用于抑制大豆光合作用。

5.根据权利要求1-4任一项所述的应用,其特征在于:所述gmtoc1a基因包含两个同源拷贝。

6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于:所述gmtoc1a基因的两个同源拷贝的核苷酸序列如sed id no.1和se...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐小冬谢启光刘明明胥文杰
申请(专利权)人:河南大学
类型:发明
国别省市:

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