一种丹波黑大豆GmFER84基因及其在大豆铝胁迫改良中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种丹波黑大豆GmFER84基因在大豆铝胁迫改良中的应用。该GmFER84基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。本发明专利技术中的GmFER84基因过表达能够显著的提升大豆的耐铝胁迫性能，可应用于大豆种质资源改良、品种筛选。选。

【技术实现步骤摘要】
一种丹波黑大豆GmFER84基因及其在大豆铝胁迫改良中的应用


[0001]本专利技术属于生物工程
，具体涉及一种丹波黑大豆GmFER84基因及其在大豆铝胁迫改良中的应用。

技术介绍

[0002]世界范围内酸性土壤和铝毒害严重影响约30％的可耕地面积，是制约粮食生产的主要因素之一。在我国南方地区广泛分布的砖红壤、红壤、赤红壤等典型的酸性土壤，约有2千万公顷，严重制约了农作物的生产。
[0003]大豆是我国传统的农作物，是重要的粮食和经济作物。大豆种植范围广泛，按地域可以分为北方大豆种植区、黄淮海大豆种植区和南方大豆种植区。而我国南方大部分的土壤都属于酸性的红壤土，易发生铝毒害胁迫，导致作物生长发育迟缓，品质和产量降低等问题。
[0004]植物进化出了多种多样的耐酸铝胁迫机制，一般认为在酸性土壤中植物耐铝的生理学基础分为质体外排斥和质体内螯合。其中，植物相应非金属毒害这类非生物逆境胁迫时，涉及基因在转录水平和转录后水平的精确调控，主要有AP2/EREBP、MYB、bHLH和C2H2锌指结构转录因子家族。但目前未见GmFER84基因在大豆铝胁迫改良中的相关报道。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供一种丹波黑大豆GmFER84基因在大豆铝胁迫改良中的应用，该基因过表达能够显著的提升大豆的耐铝胁迫性能，可应用于大豆种质资源改良、品种筛选。
[0006]为实现上述目的，本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0007]一种丹波黑大豆GmFER84基因在大豆铝胁迫改良中的应用，该GmFER84基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
[0008]进一步地，GmFER84基因编码的氨基酸序列如SEQ ID NO.2。
[0009]一种提升大豆耐铝性的试剂，该试剂能够促进GmFER84基因表达。
[0010]一种用于筛选耐铝性大豆的试剂盒，包括扩增上述GmFER84基因的引物。
[0011]一种质粒，包含如SEQ ID NO.1所示的GmFER84基因。
[0012]一种重组表达载体，包含如SEQ ID NO.1所示的GmFER84基因。
[0013]一种工程菌，包含如SEQ ID NO.1所示的GmFER84基因。
[0014]上述GmFER84基因在大豆种质资源改良、品种筛选中的应用。
[0015]本专利技术的有益效果：
[0016]GmFER84基因过表达能够显著的提升大豆的耐铝胁迫性能，可应用于大豆种质资源改良、品种筛选。
附图说明
[0017]图1为GmFER84蛋白进化树分析；
[0018]图2为GmFER84转录因子的一级结构及蛋白质功能预测分析结果；
[0019]图3为GmFER84同源序列对比；
[0020]图4为GmFER84蛋白的亚细胞定位；
[0021]图5为转基因丹波黑大豆阳性发根的筛选；
[0022]图6为过表达GmFER84基因对丹波黑大豆耐铝性研究。
具体实施方式
[0023]下面对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本专利技术，但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本专利技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本专利技术构思的专利技术创造均在保护之列。
[0024]实施例1 GmFER84基因的克隆
[0025]1、植物材料的培养及处理
[0026](1)用1％NaClO对黑大豆种子消毒20min，用双蒸馏水洗涤3次后于湿润滤纸上孵育。发芽后，将幼苗移栽到1/2霍格兰营养液(pH 6.0)中继续培养，每2天更换一次营养液。于27℃/22℃(白天/晚上)200μmol/(m2·
s)恒光条件下培养。
[0027](2)取20株2周大的长势一致的幼苗，在0.5mmol/L CaCl2溶液(pH 4.5)中预培养过夜，然后分别用0(含0.5mmol/L CaCl2，pH 4.5)和50μmol/L AlCl3(含0.5mmol/L CaCl2，pH 4.5)处理72h，每个处理3个生物学重复，对照组标记为0μM(1)、0μM(2)、0μM(3)，铝处理组标记为50μM(1)、50μM(2)、50μM(3)，将处理后的根尖在液氮中快速冷冻后于
‑
80℃的冰箱中备用。
[0028](3)取2周大的长势一致的幼苗，在0.5mmol/L CaCl2溶液(pH 4.5)中预培养过夜，在50μmol/L AlCl3(含0.5mmol/L CaCl2，pH 4.5)处理液中分别处理0、3、6、9、12、24、48、72h，取根尖液氮速冻后于
‑
80℃保存备用；另取0、50μmol/L AlCl3分别处理24h的黑大豆根，液氮速冻后于
‑
80℃保存备用。
[0029]2、RNA的提取及反转录合成cDNA
[0030]RNA提取参照RNAiso试剂盒说明书进行操作。调整各RNA浓度约500ng/μL进行反转录，参照Prime Script
TM reagent Kit with gDNA Eraser(Perfect Real Time)试剂盒说明书进行操作。
[0031]3、目的序列的扩增及回收
[0032]根据大豆基因组网站上提供的基因序列，设计GmFER84全长引物FL
‑
GmFER84
‑
F/R，以高保真酶预混液进行目的基因的扩增，反应体系如表1：
[0033]表1 PCR反应体系
of positively charged residues(Arg+Lys))为30，负电荷残基(Total number of negatively charged residues(Asp+Glu))为41，蛋白序列N端为蛋氨酸M(Met)；不稳定系数(Instability index)为38.34(<40)，属于稳定蛋白。
[0043]通过SingalP在线软件预测GmFER84转录因子蛋白信号肽，结果显示GmFER84各个氨基酸的核定位信号微弱，均未达到阈值。利用TMHMM Server v.2.0在线软件进行跨膜结构域预测，结果显示GmFER84转录因子不存在跨膜结构域。
[0044]通过NetNES 1.1在线软件对GmFER84蛋白进行核定位信号预测，结果显示GmFER84核定位信号可能位于N端130
‑
205个氨基酸(图2A)，但信号微弱，未达到阈值。通过SingalP在线软件分析GmFER84转录因子蛋白信号肽，结果显示GmFER84蛋白出现信号肽的概率极小，仅为0.08％(见图2B)。TMHMM Server v.2.0在线软件分析GmFER84的跨膜区，结果显示GmFER84不跨膜(图2C本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种丹波黑大豆GmFER84基因在大豆铝胁迫改良中的应用，其特征在于，所述GmFER84基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。2.一种提升大豆耐铝性的试剂，其特征在于，所述试剂能够促进GmFER84基因表达。3.一种用于筛选耐铝性大豆的试剂盒，其特征在于，包括扩增权利要求1所述GmFER84基因的引物。4.一种质粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：林涛，玉永雄，胡艳，蒋曹德，刘卢生，
申请(专利权)人：广安市饲料工业管理站，
类型：发明
国别省市：