【技术实现步骤摘要】
本公开涉及水稻基因工程，具体地，涉及水稻osabcg46基因的突变体序列、突变体序列编码的蛋白、一种载体、一种转化体、一种降低水稻植株中镉积累的方法及其应用。
技术介绍
1、abc 转运蛋白（atp-binding cassette，abc）家族在生物体中广泛存在，其含有两个基本的结构域，即高度疏水的跨膜结构域和与atp结合的结构域，其通过结合atp发生二聚化，atp水解后解聚，通过构象的改变将与之结合的底物转移至生物膜的另一侧，实现对多种底物的运输。
2、水稻中abc转运蛋白家族成员众多，研究发现，abc转运蛋白参与镉吸收转运的调控，如cd处理能够诱导osabcg43在根部表达，将osabcg43在酵母中异源表达，可增强酵母对cd 的耐受性。osabcc9突变体植株对cd敏感，突变体植株中更多的cd从根系分布到地上部和籽粒中。cd处理能快速地诱导ospdr9在水稻幼苗根中的表达。然而，其他的abc转运蛋白是否也参与水稻cd的耐受性调控仍有待研究。
3、因此，寻找能降低稻米镉含量的靶基因，培育低镉积累水稻，是解决镉危害人体健康的重要途径，对解决粮食安全问题具有重要意义。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中稻米中镉超标的问题，本公开的目的是筛选能够使稻米中镉降低的基因和方法，以及培育镉吸收含量降低的水稻品种。
2、为了实现上述目的，本公开第一方面提供水稻osabcg46基因的突变体序列，所述突变体序列由水稻osabcg46基因的核苷酸序列经过突变
3、其中，所述水稻osabcg46基因的核苷酸序列如seq id no：1所示；所述水稻osabcg46基因编码的蛋白的氨基酸序列如seq id no：2所示。
4、可选地，所述突变体序列选自以下序列中的至少一种：
5、（1）使水稻osabcg46基因的靶位点ⅰ的序列的第7位到第8位的碱基缺失得到的如seq id no：3所示的核苷酸序列；
6、（2）在水稻osabcg46基因的靶位点ⅰ的序列的第6位和第7位碱基之间插入碱基c得到的如seq id no：4所示的核苷酸序列；
7、其中，所述靶位点ⅰ的核苷酸序列如seq id no：7所示。
8、本公开第二方面提供第一方面所述的突变体序列编码的蛋白，所述蛋白的氨基酸序列如seq id no：5和/或seq id no：6所示。
9、本公开第三方面提供一种载体，所述载体是crispr/cas9编辑载体，所述载体插入有靶位点ⅰ，并产生如第一方面所述的突变体序列；
10、其中，所述靶位点ⅰ的核苷酸序列如seq id no：7所示。
11、本公开第四方面提供一种转化体，所述转化体的宿主为基因工程菌；所述转化体中导入有靶位点ⅰ，或者，所述转化体中导入有第三方面所述的载体；
12、其中，所述靶位点ⅰ的核苷酸序列如seq id no：7所示。
13、本公开第五方面提供一种降低水稻植株中镉积累的方法，该方法包括：
14、通过对水稻osabcg46基因进行基因编辑使水稻osabcg46基因的核苷酸序列发生突变，并使osabcg46基因编码的蛋白改变；
15、其中，所述突变包括在水稻osabcg46基因上进行一个或多个核苷酸的取代、缺失和/或添加。
16、可选地，所述基因编辑的方法包括：
17、s1、根据水稻osabcg46基因的靶位点ⅰ设计crispr/cas9编辑载体；
18、s2、将crispr/cas9编辑载体通过农杆菌侵染进水稻植株，在水稻植株体内并随机在靶位点ⅰ的位置进行突变，然后根据设计的引物进行检测，筛选获得功能缺陷型突变的t0代阳性植株；
19、s3、将所述t0代阳性植株自交，筛选获得t1代纯合突变体植株，得到镉含量降低的水稻植株；
20、其中，所述靶位点ⅰ的核苷酸序列如seq id no：7所示。
21、可选地，在步骤s2中，所述突变包括以下中的一种：
22、（a）使水稻osabcg46基因的靶位点ⅰ的序列的第7位到第8位的碱基ct缺失；
23、（b）在水稻osabcg46基因的靶位点ⅰ的序列的第6位和第7位碱基之间插入碱基c。
24、本公开第六方面提供水稻osabcg46基因和/或水稻osabcg46基因编码的蛋白在调控水稻中镉积累和/或培育镉吸收含量降低的水稻品种方面的应用。
25、本公开第七方面提供第一方面所述的水稻osabcg46基因的突变体序列、第二方面所述的蛋白、第三方面所述的载体或第四方面所述的转化体在调控水稻中镉积累和/或培育镉吸收含量降低的水稻品种方面的应用。
26、通过上述技术方案，本公开通过针对水稻osabcg46基因的核苷酸序列进行基因突变使该基因的功能丧失，进而使降低水稻中镉的积累；为培育镉吸收含量降低的水稻品种提供了候选基因资源和技术支持，为培育低镉品种和生产安全粮食提供了新方法和思路。本公开能够有效改善稻米中镉含量超标的问题，对解决粮食安全问题具有重要意义。
27、本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
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1.水稻OsABCG46基因的突变体序列，其特征在于，所述突变体序列由水稻OsABCG46基因的核苷酸序列经过突变得到；所述突变包括在水稻OsABCG46基因上进行一个或多个核苷酸的取代、缺失和/或添加；
2.根据权利要求1所述的突变体序列，其中，所述突变体序列选自以下序列中的至少一种：
3.权利要求1或2所述的突变体序列编码的蛋白，其特征在于，所述蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO：5和/或SEQ ID NO：6所示。
4.一种载体，其特征在于，所述载体是CRISPR/Cas9编辑载体，所述载体插入有靶位点Ⅰ，并产生如权利要求1或2所述的突变体序列；
5.一种转化体，其特征在于，所述转化体的宿主为基因工程菌；所述转化体中导入有靶位点Ⅰ，或者，所述转化体中导入有权利要求4所述的载体；
6.一种降低水稻植株中镉积累的方法，其特征在于，该方法包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述基因编辑的方法包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其中，在步骤S2中，所述突变包括以下中的一种：
10.权利要求1或2所述的水稻OsABCG46基因的突变体序列、权利要求3所述的蛋白、权利要求4所述的载体或权利要求5所述的转化体在调控水稻中镉积累和/或培育镉吸收含量降低的水稻品种方面的应用。
...【技术特征摘要】
1.水稻osabcg46基因的突变体序列，其特征在于，所述突变体序列由水稻osabcg46基因的核苷酸序列经过突变得到；所述突变包括在水稻osabcg46基因上进行一个或多个核苷酸的取代、缺失和/或添加；
2.根据权利要求1所述的突变体序列，其中，所述突变体序列选自以下序列中的至少一种：
3.权利要求1或2所述的突变体序列编码的蛋白，其特征在于，所述蛋白的氨基酸序列如seq id no：5和/或seq id no：6所示。
4.一种载体，其特征在于，所述载体是crispr/cas9编辑载体，所述载体插入有靶位点ⅰ，并产生如权利要求1或2所述的突变体序列；
5.一种转化体，其特征在于，所述转化体的宿主为基因工程菌；...
【专利技术属性】
技术研发人员：屈蒙蒙，谭龙涛，陈彩艳，
申请(专利权)人：中国科学院亚热带农业生态研究所，
类型：发明
国别省市：
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