【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于农业基因工程。具体地，本申请提供了一种自噬相关基因zmatg11a及其在玉米抗盐中的应用。
技术介绍
1、非生物胁迫对作物产量有非常不利的影响，由于全世界范围内的温度持续增加，植物更加频繁的遭受到不利的环境胁迫例如干旱、洪涝灾害、土壤盐渍化以及高温低温等。全球范围内，可使用的耕地面积有2.3亿公顷，约有20％-30％的耕地正在不同程度的遭受盐碱胁迫，并且占比正在不断扩大，严重影响了作物产量以及我国农业的可持续发展。
2、玉米是我国三大重要粮食作物之一，玉米营养价值较高，是优良的粮食作物和饲料作物，在农业发展中发挥着重要的作用。玉米是盐敏感作物，近些年来，极端天气逐渐增多、不合理的灌溉方式以及耕作方式等因素下，玉米主产区的耕地盐渍化程度日益严重，已经成为玉米产量下降的主要环境因素之一。因此，深入解析玉米盐耐受的分子机制，培育耐盐玉米品种，具有重要的意义。
3、自噬过程是植物在生长发育和受到环境胁迫时，植物主动将细胞质成分如蛋白质、大分子聚集体以及细胞器等降解生成小分子物质再利用的在整个真核生物中保守的过。在植物自噬的过程中，被自噬过程降解的底物如聚集的大分子蛋白或者受损伤的细胞器被双层膜的自噬小泡包围，经过一系列自噬相关基因的参与，自噬小泡最终闭合，成为自噬小体，自噬小体运输需要被降解的物质到液泡中进行降解。完整的自噬过程需要一系列自噬相关基因的参与，这些基因之间组成不同的复合物，参与不同的自噬阶段，其中包括atg1-atg13蛋白激酶复合体、磷脂酰肌醇(pi3k)复合物、跨膜蛋白atg9复合
4、盐胁迫也同样可以诱导自噬。小麦中，atg2和atg7突变体自噬过程受阻并且耐盐性下降。水稻中，atg10b突变体发生自噬过程中形成的自噬小体数目少于野生型并且突变体对盐胁迫更加敏感。油菜中，降低atg8f表达量的转基因材料根中na+含量降低，破坏na+/k+稳态，导致盐耐受性下降。综上所述，自噬在不同植物中广泛参与盐胁迫响应过程，但是对于玉米中自噬参与盐胁迫响应的调控暂未有相关报道。拟南芥中，atg11属于自噬起始复合物的组分与atg1和atg13共定位，帮助atg1-atg13复合物锚定到自噬体膜上发挥作用。与其他经典的自噬突变体相似，atg11突变体植株会过早衰老，并且对氮、碳营养元素的缺乏更加敏感，也就是说拟南芥中atg11在自噬过程中扮演着重要的不可或缺的角色。
技术实现思路
1、为了研究玉米中盐胁迫与自噬之间的关系，本研究挖掘了玉米自噬相关基因zmatg11a基因或其编码蛋白，通过敲除自噬相关基因zmatg11a，观察敲除突变体的表型，表型观察发现zmatg11a突变体相对于野生型对盐胁迫更加敏感，进一步的研究发现，zmatg11a突变体在盐下形成的自噬小体数目少于野生型，进而发掘自噬与盐胁迫之间的关系，为进一步提高玉米的耐盐性提供理论基础。
2、一方面，本申请提供了一种自噬相关基因zmatg11a，所述自噬相关基因zmatg11a的核苷酸序列如seq id no.1所示。
3、另一方面，本申请提供了上述自噬相关基因zmatg11a所编码的蛋白，所述蛋白的氨基酸序列如seq id no.2所示。
4、另一方面，本申请提供了上述自噬相关基因zmatg11a或其编码的蛋白在调控植物抗盐性能中的应用。
5、进一步地，所述植物为禾本科植物。
6、进一步地，所述植物为玉米。
7、进一步地，所述应用中升高上述自噬相关基因zmatg11a表达以提高植物的抗盐性。
8、进一步地，所述应用中降低上述自噬相关基因zmatg11a表达以降低植物的抗盐性。
9、进一步地，所述降低上述自噬相关基因zmatg11a表达是通过crispr方法敲除上述自噬相关基因zmatg11a进行。
10、进一步地，所述通过crispr方法敲除上述自噬相关基因zmatg11a中靶点序列为cgcgctgaaggcgctggta。
11、进一步地，所述降低上述自噬相关基因zmatg11a表达减少了盐胁迫下自噬小体的产生。
12、本专利技术挖掘了自噬过程参与盐胁迫应答的新组分，提高植物尤其是玉米的耐盐能力，提高最终产量，同时对于研究植物抗盐应答和提高植物抗盐性提供了理论基础。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种自噬相关基因ZmATG11a，其特征在于，所述自噬相关基因ZmATG11a的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
2.根据权利要求1所述的自噬相关基因ZmATG11a所编码的蛋白，其特征在于，所述蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。
3.根据权利要求1所述的自噬相关基因ZmATG11a或根据权利要求2所述的蛋白在调控植物抗盐性能中的应用。
4.根据权利要求3所述的应用，其中所述植物为禾本科植物。
5.根据权利要求4所述的应用，其中所述植物为玉米。
6.根据权利要求3-5任一项所述的应用，所述应用中升高根据权利要求1所述的自噬相关基因ZmATG11a的表达以提高植物的抗盐性。
7.根据权利要求3-5任一项所述的应用，所述应用中降低根据权利要求1所述的自噬相关基因ZmATG11a的表达以降低植物的抗盐性。
8.根据权利要求7所述的应用，所述降低根据权利要求1所述的自噬相关基因ZmATG11a的表达是通过CRISPR方法敲除根据权利要求1所述的自噬相关基因ZmATG11a进行。p>
9.根据权利要求7所述的应用，所述通过CRISPR方法敲除根据权利要求1所述的自噬相关基因ZmATG11a中靶点序列为……。
10.根据权利要求8所述的应用，所述降低根据权利要求1所述的自噬相关基因ZmATG11a的表达减少了盐胁迫下自噬小体的产生。
...【技术特征摘要】
1.一种自噬相关基因zmatg11a，其特征在于，所述自噬相关基因zmatg11a的核苷酸序列如seq id no.1所示。
2.根据权利要求1所述的自噬相关基因zmatg11a所编码的蛋白，其特征在于，所述蛋白的氨基酸序列如seq id no.2所示。
3.根据权利要求1所述的自噬相关基因zmatg11a或根据权利要求2所述的蛋白在调控植物抗盐性能中的应用。
4.根据权利要求3所述的应用，其中所述植物为禾本科植物。
5.根据权利要求4所述的应用，其中所述植物为玉米。
6.根据权利要求3-5任一项所述的应用，所述应用中升高根据权利要求1所述的自噬相关基因zmatg11...
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