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() 一种调控水稻大孢子发生的OsEPF1基因制造技术_技高网

一种调控水稻大孢子发生的OsEPF1基因制造技术

技术编号:44327712 阅读:10 留言:0更新日期:2025-02-18 20:36
本发明专利技术涉及一种调控水稻大孢子发生的OsEPF1基因,具体涉及一个植物富含半胱氨酸的分泌肽OsEPF1参与调控水稻大孢子发生过程。本发明专利技术调控水稻大孢子发生的OsEPF1基因功能缺失突变体与野生型ZH11相比,雌性生殖细胞发育存在明显缺陷,特别是在胚珠发育早期,AC和MMC时期,突变体会产生多个AC/MMC‑like的细胞,进而影响育性,导致水稻单株结实率下降;将pEPF1::EPF1回补到突变体后胚珠中大孢子发生过程发育正常,且结实率能够恢复正常。本发明专利技术证明OsEPF1通过调控水稻大孢子发生过程中体细胞向生殖细胞命运的转变,从而影响雌配子体发育,最终影响水稻的结实率,这一发现对水稻雌性生殖细胞命运决定的研究具有重要意义,这对水稻育种工作具有一定的应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种调控水稻大孢子发生的osepf1基因,具体涉及一个植物富含半胱氨酸的分泌肽osepf1参与调控水稻大孢子发生过程,属于植物生物。


技术介绍

1、生殖器官的发育决定植物的繁衍和作物的产量,胚珠发育过程是植物有性生殖的必要环节,直接影响育性和产量。而植物大孢子的发育又是胚珠发育的第一个阶段,对胚珠发育起着至关重要的作用。雌配子体发育起始于胚珠发育早期,随着二倍体大孢子母细胞经过减数分裂,最终只有一个单倍体孢子形成雌配子体。遗传和表观遗传等过程介导大孢子母细胞的形成,并限制每个胚珠只形成一个大孢子母细胞。大孢子发生是雌配子体形成的必要前提,而雌配子体是植物中最重要的生殖结构之一,它是产生卵细胞、在受精以后发育成胚胎的结构。植物的有性繁殖过程,包括花粉管的引导、受精、种子发育的诱导都是由雌配子体的功能来介导的。因此植物大孢子发生和雌配子体的发育是决定植物是否能够进行有性生殖,繁衍后代,并通过遗传重组产生物种多样性的关键一环。

2、植物在胚胎发育过程中并没有生殖细胞的形成,而是在成年的植株中最终由特化的体细胞产生配子。特化的体细胞经过减数分裂后形成四个单倍体的孢子,孢子经过程序性死亡和退化,幸存的孢子经过有丝分裂后形成配子。从体细胞向生殖细胞命运的转变只局限于花的雄性和雌性器官中极少数细胞内发生,这表明植物体内存在一种高度精密的调节机制来选择生殖细胞前体细胞和决定由体细胞向配子体的过渡和切换。但这种精确调控的分子机制目前还不是很清楚。雌配子体的发育包括两个阶段:大孢子的发生和雌配子体的发生,这两个阶段都是在胚珠中进行的。孢原细胞向大孢子母细胞的转变是怎么发生的、调控大孢子母细胞的分化和减数分裂的机制如何、功能大孢子又是如何形成的、这一系列的过程是由哪些关键基因参与的、调控的机理是什么、大孢子发生如何向雌配子体发生进行的过渡和切换;这些科学问题都亟待解决。


技术实现思路

1、本专利技术主要是提供一个参与调控水稻大孢子发生的基因osepf1,该基因的功能对水稻生殖发育特别是大孢子发生阶段的研究以及水稻雌性不育遗传材料的创制具有重要应用价值。

2、一个调控水稻大孢子发生的osepf1基因,该基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。

3、上述水稻osepf1基因缺失突变体的构建方法,具体包括:

4、(1)osepf1基因缺失表达载体的构建;

5、(2)将表达载体导入水稻植株中获得基因缺失植株。

6、步骤(1)所述表达载体为利用双元系统,将cas9蛋白表达盒整合到双元载体上,在靠近双元载体rb的位置上装载多个sgrna表达盒的多克隆位点bsa i,其sgrna表达盒元件安装在中间质粒载体上,通过酶切连接和pcr方法将其拼接起来,再利用golden gate或gibsonassembly克隆方法组装到双元载体上。

7、步骤(2)所述基因缺失植株包括对目的基因osepf1核苷酸碱基序列的增添或缺失。

8、所述增添为增添1bp碱基,所述缺失为缺失1bp或缺失连续17bp碱基。

9、所述基因缺失植株包括osepf1-1、osepf1-2、osepf1-3,其核苷酸序列分别为:seqid no.2、seq id no.3、seq id no.4。

10、进一步地,本专利技术公开了上述水稻osepf1基因缺失突变体的回补载体,所述回补载体骨架为pgwb504,包含osepf1基因起始密码子atg上游2500bp的启动子、osepf1基因完整的cds序列。

11、本专利技术的显著优点在于:本专利技术新发现水稻富含半胱氨酸的分泌肽osepf1基因通过调控大孢子发生,从而影响水稻的雌配子体发育,最终影响结实率和产量,对水稻雌性生殖发育调控的研究具有重要的意义,这对水稻育种工作具有一定的应用价值。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一个调控水稻大孢子发生的OsEPF1基因,其特征在于,该基因的核苷酸序列如SEQID NO.1所示。

2.如权利要求1所述水稻OsEPF1基因缺失突变体的构建方法,其特征在于,具体包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述表达载体为利用双元系统,将Cas9蛋白表达盒整合到双元载体上,在靠近双元载体RB的位置上装载多个sgRNA表达盒的多克隆位点Bsa I,其sgRNA表达盒元件安装在中间质粒载体上,通过酶切连接和PCR方法将其拼接起来,再利用Golden Gate或GibsonAssembly克隆方法组装到双元载体上。

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述基因缺失植株包括对目的基因OsEPF1核苷酸碱基序列的增添或缺失。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述增添为增添1bp碱基,所述缺失为缺失1bp或缺失连续17bp碱基。

6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述基因缺失植株包括osepf1-1、osepf1-2、osepf1-3,其核苷酸序列分别为:SEQ ID NO.2、SEQ ID NO.3、SEQ ID NO.4。

7.如权利要求1所述水稻OsEPF1基因缺失突变体的回补载体,其特征在于,所述回补载体骨架为pGWB504,包含OsEPF1基因起始密码子ATG上游2500bp的启动子、OsEPF1基因完整的CDS序列。

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【技术特征摘要】

1.一个调控水稻大孢子发生的osepf1基因,其特征在于,该基因的核苷酸序列如seqid no.1所示。

2.如权利要求1所述水稻osepf1基因缺失突变体的构建方法,其特征在于,具体包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述表达载体为利用双元系统,将cas9蛋白表达盒整合到双元载体上,在靠近双元载体rb的位置上装载多个sgrna表达盒的多克隆位点bsa i,其sgrna表达盒元件安装在中间质粒载体上,通过酶切连接和pcr方法将其拼接起来,再利用golden gate或gibsonassembly克隆方法组装到双元载体上。

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤(2...

【专利技术属性】
技术研发人员:秦源郭明亮江淑宇郑椿田大刚
申请(专利权)人:福建农林大学
类型:发明
国别省市:

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