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() 一种调控水稻品质的转录因子OsERF44及其应用制造技术_技高网

一种调控水稻品质的转录因子OsERF44及其应用制造技术

技术编号:44966166 阅读:10 留言:0更新日期:2025-04-12 01:38
本发明专利技术公开了一种调控水稻品质的转录因子OsERF44及其应用,涉及生物技术和植物基因工程技术领域。本发明专利技术通过反向遗传学克隆了一个调控稻米品质的转录因子OsERF44,其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。该转录因子可以作为水稻品质相关基因,用于调控稻米性状指标,包括稻米重要营养指标:总淀粉含量和总蛋白含量。本发明专利技术证明了,该转录因子的敲除会导致稻米中的淀粉含量下降,蛋白质含量升高。本发明专利技术的转录因子OsERF44为水稻品质遗传改良提供了重要的基因资源和理论基础,同时拓展了水稻AP2/ERF家族转录因子在稻米品质调控方面的生物学功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物技术和植物基因工程,特别是涉及一种调控水稻品质的转录因子oserf44及其应用。


技术介绍

1、随着全球人口的增长和生活水平的提高,市场对营养丰富且健康的食品需求不断增加。水稻作为世界上最重要的粮食作物之一,其营养价值和功能性成分对人们的健康具有重要影响。传统的水稻品种主要以高淀粉含量为主,虽然能满足能量需求,但在蛋白质和其他营养成分方面存在不足。近年来,市场上对低淀粉含量、高蛋白含量的水稻品种的需求日益增长。

2、现代研究表明,过多摄入高淀粉食物可能导致肥胖、糖尿病等代谢性疾病。因此,开发低淀粉含量的水稻品种有助于改善人们的饮食结构,减少这些疾病的发生风险。此外,高蛋白含量的水稻可以为人们提供更多的优质蛋白质来源,增强体质,促进健康。

3、从农业和经济角度来看,种植低淀粉、高蛋白的水稻品种不仅可以提高土地利用率,还能增加农民的收入。例如,这类水稻品种可以用于生产特种米制品(如婴儿米粉、老年保健食品)或动物饲料,从而开拓新的市场领域,提升产品附加值。

4、目前,已有许多研究致力于通过基因编辑、分子育种等先进技术手段来改良水稻的营养成分。尽管取得了一定进展,但现有品种仍难以同时满足低淀粉和高蛋白的要求。因此,迫切需要开发一种兼具低淀粉含量和高蛋白含量的新型水稻品种,以填补市场空白并满足消费者的需求。

5、转录因子又称反式作用因子,可与基因启动子区相关顺式作用元件特异结合,激活基因的表达。目前已经报道了多种植物相关转录因子,如myb、bhlh、ap2/erf、wrky和nac等,其中ap2/erf(apetala2/ethylene responsive factor)是植物所特有的一类转录因子。按照ap2/erf结构域的个数以及是否含有其他结构域,将其分为ap2(apetala2)、乙烯响应因子(erf)、脱水响应元件结合蛋白(dreb)、rav和soloist五个亚家族。ap2/erf家族蛋白在植物生长发育、生物与非生物胁迫以及生物合成方面均有重要作用。转录因子在淀粉生物合成调控中发挥着决定性作用,但目前仅有少数转录因子被报道参与水稻胚乳淀粉合成的调控。ap2/erf家族转录因子功能复杂,能够参与多种通路、调控多个基因,然而,水稻中ap2/erf家族转录因子参与水稻产量与品质性状的调控鲜有报道。因此,深入挖掘水稻淀粉合成相关基因,拓展水稻ap2/erf家族转录因子的生物学功能,对水稻的育种和改良具有十分重要的意义。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供种调控水稻品质的转录因子oserf44及其应用,以解决上述现有技术存在的问题。转录因子oserf44为水稻品质遗传改良提供了重要的基因资源和理论基础,同时拓展了水稻ap2/erf家族转录因子在稻米品质调控方面的生物学功能。

2、为实现上述目的,本专利技术提供了如下方案:

3、本专利技术提供一种敲除oserf44基因的生物材料在构建低淀粉含量和高蛋白含量的水稻品种中的应用,所述oserf44基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。

4、进一步地,所述生物材料为以下(1)或(2)所述的物质:

5、(1)用于敲除所述oserf44基因的基因敲除载体;

6、(2)含有所述基因敲除载体的重组微生物菌株。

7、进一步地,所述重组微生物菌株的基础菌株为农杆菌。

8、进一步地,所述基因敲除载体为crispr/cas9基因敲除载体,其靶位点序列如seqid no.5所示。

9、进一步地,所述crispr/cas9基因敲除载体的grna寡核苷酸链的上下游引物的核苷酸序列如seq id no.6-7所示。

10、本专利技术还提供一种构建低淀粉含量和高蛋白含量的水稻品种的方法,包括将水稻的oserf44基因敲除,构建得到转基因水稻的步骤;所述转基因水稻即为所述低淀粉含量和高蛋白含量的水稻品种;

11、所述oserf44基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。

12、进一步地,所述基因敲除采用crispr/cas9基因敲除载体。

13、进一步地,采用农杆菌遗传转化法将所述oserf44基因敲除。

14、进一步地,所述crispr/cas9基因敲除载体的靶位点序列如seq id no.5所示。

15、进一步地,所述crispr/cas9基因敲除载体的grna寡核苷酸链的上下游引物的核苷酸序列如seq id no.6-7所示。

16、本专利技术公开了以下技术效果:

17、本专利技术通过反向遗传学克隆了一个调控稻米品质的转录因子oserf44。该转录因子oserf44,可以作为水稻品质相关基因,用于调控稻米性状指标,包括稻米重要营养指标:总淀粉含量和总蛋白含量。本专利技术证明了,该转录因子的敲除会导致稻米中的淀粉含量下降,蛋白质含量升高。本专利技术的转录因子oserf44为水稻品质遗传改良提供了重要的基因资源和理论基础,同时拓展了水稻ap2/erf家族转录因子在稻米品质调控方面的生物学功能。

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【技术保护点】

1.一种敲除OsERF44基因的生物材料在构建低淀粉含量和高蛋白含量的水稻品种中的应用,其特征在于,所述OsERF44基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述生物材料为以下(1)或(2)所述的物质:

3.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,所述重组微生物菌株的基础菌株为农杆菌。

4.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,所述基因敲除载体为CRISPR/Cas9基因敲除载体,其靶位点序列如SEQ ID NO.5所示。

5.根据权利要求4所述的应用,其特征在于,所述CRISPR/Cas9基因敲除载体的gRNA寡核苷酸链的上下游引物的核苷酸序列如SEQ ID NO.6-7所示。

6.一种构建低淀粉含量和高蛋白含量的水稻品种的方法,其特征在于,包括将水稻的OsERF44基因敲除,构建得到转基因水稻的步骤;所述转基因水稻即为所述低淀粉含量和高蛋白含量的水稻品种;

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述基因敲除采用CRISPR/Cas9基因敲除载体。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,采用农杆菌遗传转化法将所述OsERF44基因敲除。

9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述CRISPR/Cas9基因敲除载体的靶位点序列如SEQ ID NO.5所示。

10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述CRISPR/Cas9基因敲除载体的gRNA寡核苷酸链的上下游引物的核苷酸序列如SEQ ID NO.6-7所示。

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【技术特征摘要】

1.一种敲除oserf44基因的生物材料在构建低淀粉含量和高蛋白含量的水稻品种中的应用,其特征在于,所述oserf44基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。

2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述生物材料为以下(1)或(2)所述的物质:

3.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,所述重组微生物菌株的基础菌株为农杆菌。

4.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,所述基因敲除载体为crispr/cas9基因敲除载体,其靶位点序列如seq id no.5所示。

5.根据权利要求4所述的应用,其特征在于,所述crispr/cas9基因敲除载体的grna寡核苷酸链的上下游引物的核苷酸序列如seq id no.6-7所示。

6.一...

【专利技术属性】
技术研发人员:魏祥进鲁菲菲黄坤勇陈天晓陈龙奉保华倪深
申请(专利权)人:中国水稻研究所
类型:发明
国别省市:

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