一种集胞藻蛋白在改良水稻性状中的新用途制造技术

本发明专利技术公开了一种集胞藻蛋白在改良水稻性状中的新用途。本发明专利技术提供了序列表中序列2所示的蛋白在提高植物叶绿素含量和/或植物抽穗率中的应用。本发明专利技术还提供了序列表中序列2所示的蛋白的编码基因在提高植物叶绿素含量和/或植物抽穗率中的应用。本发明专利技术将slr1512基因导入水稻的转基因实验证明，转入slr1512基因的水稻叶绿素含量和抽穗率明显提高，说明slr1512基因及其编码产物对于培育光合作用增强的作物新品种具有重要的理论及实际意义，可用于农业高产植物品种的培育。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物
中一种集胞藻蛋白在改良水稻性状中的新用途。
技术介绍
近年来，由于能源短缺，发展以粮食为基础的替代能源加剧了粮食紧缺。2008年末，世界谷物库存已降至4. 05亿吨，是近25年来的最低水平。海地、菲律宾和埃及等37个国家曾因粮食价格急剧上涨引发抗议和骚乱。因此，提高作物产量、保障粮食供给与价格稳定，对维护世界的和平与安定，具有十分重要的战略意义。在我国，可耕地面积日益减少，因此提高主要农作物单位面积产量，是解决我国粮食问题最现实、最有效、最根本的途径。由于作物中90%以上的干物质来源于光合作用，因此，作物产量的高低很大程度上取决于其光合效率。 蓝藻是古老的光合生物，具有特有的二氧化碳浓缩机制(CCM)。通过该机制能够提高CO2同化的关键酶Rubisco活性部位周围的CO2浓度，克服自身Rubisco对CO2的低亲和力，有效的同化CO2，从而提高光合作用效率。集胞藻(Synechocystis PCC6803)是蓝藻生物学研究的模式藻种。过去的研究发现，将集胞藻与CCM机制相关基因转入高等植物拟南芥，能够提高其光合效率并且改善水分利用效率。这一作用机制在以水稻为代表的单子叶植物中是否有效仍不清楚。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供序列表中序列2所示的蛋白在提高植物叶绿素含量和/或植物抽穗率中的应用。本专利技术提供了序列表中序列2所示的蛋白在提高植物叶绿素含量和/或植物抽穗率中的应用。所述植物为单子叶植物或双子叶植物；所述单子叶植物为水稻。本专利技术的另一个目的是提供序列表中序列2所示的蛋白的编码基因在提高植物叶绿素含量和/或植物抽穗率中的应用。本专利技术提供了序列表中序列2所示的蛋白的编码基因在提高植物叶绿素含量和/或植物抽穗率中的应用；所述蛋白的编码基因为如下1)-3)中任一所述的基因I)序列表中序列I所示的DNA分子；2)在严格条件下与I)所不的DNA分子杂交且编码所述蛋白的DNA分子；3)与I)或2)所述的DNA分子具有90%以上的同源性且编码所述蛋白的DNA分子。所述植物为单子叶植物或双子叶植物；所述单子叶植物为水稻。本专利技术的又一个目的是提供含有序列表中序列2所示蛋白的编码基因的重组表达载体在提高植物叶绿素含量和/或植物抽穗率中的应用。本专利技术提供了含有序列表中序列2所不蛋白的编码基因的重组表达载体在提闻植物叶绿素含量和/或植物抽穗率中的应用。所述植物为单子叶植物或双子叶植物；所述单子叶植物为水稻；所述重组表达载体为在pH7WG2D，l载体的att R位点插入了序列表中序列2所示蛋白的编码基因得到的重组表达载体。本专利技术的又一个目的是提供一种培育转基因植物的方法。本专利技术所提供的培育转基因植物的方法，是将序列表中序列2所示的蛋白的编码基因导入目的植物中，得到转基因植物；所述转基因植物与所述目的植物相比叶绿素含量和/或抽穗率提高。 所述序列表中序列2所示的蛋白的编码基因是通过含有序列表中序列2所示蛋白的编码基因的重组表达载体导入目的植物中的。所述含有序列表中序列2所不蛋白的编码基因的重组表达载体为在pH7WG2D, I载体的att R位点插入了序列表中序列2所示蛋白的编码基因得到的重组表达载体。所述目的植物为单子叶植物或双子叶植物；所述单子叶植物为水稻。序列表中序列2所示的蛋白在提高植物光合作用能力中的应用也属于本专利技术的保护范围。本专利技术从集胞藻(Synechocystis PCC 6803)中克隆了一个与集胞藻碳酸氢钠转运相关的蛋白复合体基因slrl512。将该基因导入水稻的转基因实验证明，转入slrl512基因的水稻叶绿素含量和抽穗率明显提高，说明slrl512基因及其编码产物对于培育光合作用增强的作物新品种具有重要的理论及实际意义，可用于农业高产植物品种的培育。附图说明图1为重组表达载体pH7WG2D，l_slrl512的示意图。图2为Ttl代转sir 1512基因水稻植株的PCR检测结果。图3为转基因T1代萌发种子的GFP荧光检测。图4为转slrl512基因水稻T1代叶绿素含量和抽穗率分析结果。具体实施例方式下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。实施例1、过表达sir 1512基因提高转基因水稻的叶绿素含量和抽穗率一、slrl512过表达水稻植株的获得和鉴定1、过表达slrl512基因载体的构建提取对数生长期的集胞藻(Synechocystis PCC 6803)(公众可从中国科学院植物研究所获得，记载过该材料的非专利文献是Zhang LF et al. Proteomic analysis ofplasma membranes of cyanobacterium Synechocystis sp. Strain PCC 6803 in responseto high pH stress. J Proteome Res. 2009)细胞的DNA，以其为模板，通过PCR进行扩增基因slrl512，该基因在转基因受体植物水稻中未发现高同源性基因。将PCR扩增产物经电泳分离回收后，连接到基因克隆载体PMD18并转化大肠杆菌，对获得的单克隆菌落的质粒测序分析。扩增引物上游引物F :5’ -ATGGATTTTTTGTCCAATTTCTTGACG-3’,下游引物 R :5’ -TTAACCTGCACCAAGGGTCTG-3’。反应体系DNA (I y g/ y L)1. 0 y L，上游引物 F 和下游引物 R(IOiiM)各1. Oii L，dNTP(2. 5mM)4. Ou L, ddH20 37. 5 y L，rTaqO. 5 y L(Takara 公司)，10XPCR buffer (Mg2+Plus) 5 ii L。反应程序94 °C 4min, (94 °C 30s, 50 °C 30s, 72 °Clmin) 30cycles, 72°C lOmin。PCR产物纯化回收(TIANgen Midi Purification Kit 琼脂糖凝胶DNA回收试剂盒)。将上述回收产物与克隆载体pMD18 (Takara pMD18_T VECTOR试剂盒)连接后转化大肠杆菌进行测序。测序结果表明该PCR产物与NCBI数据库中slrl512基因(Gene ID 954687)序列相同。slrl512基因的核昔酸序列为序列表中序列I所不，该基因的编码区为序列表中序列I自5’末端第1-1125位核苷酸，该序列所编码的Slrl512蛋白的氨基酸序列如序列表中序列2所示。将回收得到的PCR 产物连接到 PCR8/GW/T0P0 载体(PCR8/GW/T0P0 TACL0NINGKIT购买于Invitrogen公司，目录号K252002)att L位点上，连接后转化大肠杆菌进行 测序，测序结果表明，在PCR8/GW/T0P0载体的att L位点上插入了序列表中序列I所示的核苷酸序列。利用LR Clonase II (购买于Invitrogen公司，目录号11791-020),通过位点特异重组将目的基因整合到表达载体PH7WG2D，I (公众可从中国科学院植物研究所获得，记载过该材料的非专利文献是Zhubo D本文档来自技高网...

【技术保护点】
序列表中序列2所示的蛋白在提高植物叶绿素含量和/或植物抽穗率中的应用。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄芳，杨浩萌，赵乐，薛哲勇，周荷益，漆小泉，
申请(专利权)人：中国科学院植物研究所，
类型：发明
国别省市：