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基于基因过表达和供硅策略的根系硅沉积和抗逆调控方法技术

技术编号:43946872 阅读:20 留言:0更新日期:2025-01-07 21:35
本发明专利技术公开了一种基于基因过表达和供硅策略的根系硅沉积和抗逆调控方法。本发明专利技术首次发现了对于水稻根系硅沉积起关键作用的基因。单独过表达该基因或供硅对硅非积累植物效果欠佳,但采用本发明专利技术的基因过表达+供硅策略能够显著提高硅非积累植物在重金属(如六价铬和镉),以及高温胁迫中抗性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于农作物抗逆领域,更具体地,本专利技术涉及一种基于基因过表达和供硅策略的根系硅沉积和抗逆调控方法


技术介绍

1、我国和全球粮食安全都受到环境变化的威胁。日益严重的工业污染和快速的城市化一直在增加污染物向环境中的释放,包括镉和铬等重金属,从而影响作物生长,并通过食物链影响人类健康。此外,人类活动加速了二氧化碳和其他温室气体的释放,导致全球变暖和频繁的极端天气事件;高温和干旱胁迫对粮食安全的威胁正变得越来越严重。因此,迫切需要提高作物对这些不同形式的非生物胁迫的抗性。硅作为植物的一种重要有益元素,已被证明在提高作物对一系列非生物和生物胁迫的恢复力方面非常有效。

2、尽管硅是地壳和土壤中第二丰富的元素,但它仅以未聚合硅酸的形式存在于植物中。这种形式的硅可以被根部吸收,并通过蒸腾和主动运输被运输到地上植物部分。超过90%的si可以在质外体中沉积为无定形二氧化硅,特别是在细胞壁中,形成抵御各种应力的防御屏障。例如,硅可以增强细胞壁的机械性能以抵抗倒伏,提高细胞膜的稳定性以承受高温,减少重金属离子进入细胞,并抑制病原体的定植和食草动物的进食。本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于基因过表达和供硅策略的根系硅沉积和抗逆调控方法,其特征在于,利用农杆菌侵染法将CslF6基因导入目标植株中,获得能够过表达CslF6基因的株系;在该株系的生长过程中,向其根系所在环境中额外补充硅元素,使其根系从环境中获得硅元素,提高植物抗胁迫能力。

2.如权利要求1所述的基于基因过表达和供硅策略的根系硅沉积和抗逆调控方法,其特征在于,利用农杆菌侵染法将CslF6基因导入目标植株的方法为:先通过PCR克隆构建35S启动子驱动的CslF6过表达载体质粒,再将CslF6过表达载体质粒导入农杆菌感受态细胞中并侵染目标植株的愈伤组织,最后通过共培养促进基因整合,并筛选阳性愈...

【技术特征摘要】

1.一种基于基因过表达和供硅策略的根系硅沉积和抗逆调控方法,其特征在于,利用农杆菌侵染法将cslf6基因导入目标植株中,获得能够过表达cslf6基因的株系;在该株系的生长过程中,向其根系所在环境中额外补充硅元素,使其根系从环境中获得硅元素,提高植物抗胁迫能力。

2.如权利要求1所述的基于基因过表达和供硅策略的根系硅沉积和抗逆调控方法,其特征在于,利用农杆菌侵染法将cslf6基因导入目标植株的方法为:先通过pcr克隆构建35s启动子驱动的cslf6过表达载体质粒,再将cslf6过表达载体质粒导入农杆菌感受态细胞中并侵染目标植株的愈伤组织,最后通过共培养促进基因整合,并筛选阳性愈伤进行分化生根,获得能够过表达cslf6基因的株系。

3.如权利要求2所述的基于基因过表达和供硅策略的根系硅沉积和抗逆调控方法,其特征在于,所述目标植物为水稻。

4.如权利要求3所述的基于基因过表达和供硅策略的根系硅沉积和抗逆调控方法,其特征在于,所述目标植株的愈伤组织为水稻种子去皮后的籽粒。

5.如权利要求2所述的基于基因过表达和供硅策略的根系硅沉积和抗逆调控方法,其特征在于,所述目标植物为拟南芥。

6.如权利要求5所述的基于基因过表达和...

【专利技术属性】
技术研发人员:庞志豪王誉晓彭红云梁永超
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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