多花黑麦草LmNRAMP5-CS基因及其在植物遗传改良中的应用制造技术

本发明专利技术公开了多花黑麦草LmNRAMP5‑CS基因及其在植物遗传改良中的应用，属于作物遗传育种领域。本发明专利技术通过特异性截短突变多花黑麦草LmNRAMP5基因，获得了核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示的LmNRAMP5‑CS基因。实验结果表明，过表达LmNRAMP5‑CS基因能够在不增加镉积累总量的前提下，显著促进植物的生长和产量提升，并增强植物对镉毒害和缺铁胁迫的耐受性。本发明专利技术提供的LmNRAMP5‑CS基因可用于创制高产、耐重金属胁迫且植株镉积累可控的作物新种质，特别适用于在镉污染土壤中安全高效生产的分子设计育种，可显著提高育种选择效率，加速优质、安全作物品种的选育进程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及作物遗传育种领域，特别是涉及多花黑麦草lmnramp5-cs基因及其在植物遗传改良中的应用。

技术介绍

1、镉(cd)是非生命元素，易通过食物链迁移富集，从而对人体产生毒害，稻米是人群cd摄入的主要来源。osnramp5是水稻根部吸收cd的主要转运蛋白，负责约90％ cd的吸收。

2、现有技术中，通过基因编辑或诱变敲除osnramp5基因以降低水稻镉积累的策略存在显著缺陷：1.营养吸收障碍与生长抑制：osnramp5作为锰(mn2+)和镉(cd2+)共转运蛋白，其功能缺失虽可降低籽粒镉含量，但同步导致锰吸收减少，引发锰缺乏综合征。低锰环境下，突变体分蘖数下降、千粒重降低、垩白粒率增加，且粳稻突变体的米质劣变更显著。2.抗逆性削弱：耐热性下降：低锰条件下，突变体在高温胁迫后sod酶活性降低，膜脂过氧化产物积累量增加。3.抗病性降低：osnramp5缺失导致稻瘟病抗性相关基因表达下调，不携带广谱抗病基因的突变体病斑面积增加。因为现有技术面临一个根本性难题：水稻自身的osnramp5蛋白像一条“共用管道”，既运输有毒的镉，又运输必需的锰本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多花黑麦草LmNRAMP5-CS蛋白在以下任一项中的应用：

2.一种如权利要求1中所述的多花黑麦草LmNRAMP5-CS蛋白的编码基因在以下任一项中的应用：

3.如权利要求2所述的应用，其特征在于，通过在植物中过表达所述编码基因，降低植物镉转运能力，提高植物对镉胁迫的耐受性，提高植物对缺铁胁迫的耐受性和/或促进植物生长；

4.一种过表达载体的应用，其特征在于，所述过表达载体包含多花黑麦草LmNRAMP5-CS蛋白的编码基因；

5.一种包含权利要求4中所述的过表达载体的工程菌在以下任一项中的应用：

6.一种降低水稻镉转运能...

【技术特征摘要】

1.一种多花黑麦草lmnramp5-cs蛋白在以下任一项中的应用：

2.一种如权利要求1中所述的多花黑麦草lmnramp5-cs蛋白的编码基因在以下任一项中的应用：

3.如权利要求2所述的应用，其特征在于，通过在植物中过表达所述编码基因，降低植物镉转运能力，提高植物对镉胁迫的耐受性，提高植物对缺铁胁迫的耐受性和/或促进植物生长；

4.一种过表达载体的应用，其特征在于，所述过表达载体包含多花黑麦草lmnramp5-cs蛋白的编码基因；

5.一种包含权利要求4中所述的过表达载体的工程菌在以下任一项中的应用：

6.一种降低水稻镉转运...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海琴，杨巽喆，勾毅昌，李香，薛真真，贾雪杰，王国立，余航，蒋洪坤，高天然，
申请(专利权)人：四川农业大学，
类型：发明
国别省市：