CIPK6蛋白激酶在调控植物角果长度中的应用制造技术

本发明专利技术公开了CIPK6蛋白激酶在调控植物角果长度中的应用，CIPK6基因在在各个组织中都有表达，但在角果及花中表达量最高，在种子中表达量最低；定位于细胞质膜及细胞核中，研究发现在植物中过表达CIPK6蛋白激酶编码基因使角果变短，CIPK6突变植株能使角果变长，因此可将CIPK6蛋白激酶用于调控植物角果长度，将植物中突变或干扰CIPK6蛋白激酶编码基因使CIPK6蛋白激酶无活性或活性降低获得角果变长的植物，对提高农作物产量具有重要意义。对提高农作物产量具有重要意义。对提高农作物产量具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
CIPK6蛋白激酶在调控植物角果长度中的应用


[0001]本专利技术涉及生物
，具体涉及CIPK6蛋白激酶在调控植物角果长度中的应用。

技术介绍

[0002]随着白菜、甘蓝及甘蓝型油菜基因组数据的释放，芸薹属植物的研究取得了巨大的进步。CIPK基因家族作为丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶家族中的成员，近年来在各个物种中的研究进展迅速，目前在拟南芥中鉴定出了26个CIPK蛋白家族成员，水稻中鉴定出33个，玉米中存在43个，陆地棉中有80个，它们在各自的物种中都发挥着重要的作用。CIPK家族中不同成员蛋白质可通过与CBL家族中的不同成员进行相互作用形成紧密的互作网络参与植株的各种非生物胁迫过程中。随着研究的深入，CIPK调控植株生长发育的功能也慢慢为人所知。已有研究表明，CIPK6能够调控生长素的运输影响根系的发育；CIPK6被CBL2募集到液泡膜中，并与液泡膜定位的糖转运体TST2相互作用，以促进棉花中糖的积累；CBL4/5
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CIPK25形成的调控网络能够协调细胞分裂素和生长素之间的相互作用调控拟南芥根尖分生组织的大小；CIPK19参与花粉管极性生长和受精过程；CIPK14磷酸化核
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质信号传递关键因子WHY1，从而控制其在细胞器内的分布，控制与衰老相关基因的表达及质体的发育；NtCIPK23不仅增强烟草种子发芽，而且还通过提高烟草幼苗的子叶绿化率，子叶扩展和下胚轴伸长来促进幼苗早期生长；种种证据表明CIPK能参与植株生长发育。但是未见CIPK有关调控角果长度的报道。
专利技术内容
[0003]有鉴于此，本专利技术的目的之一在于提供一种CIPK6蛋白激酶在调控植物角果长度中的应用；本专利技术的目的之二在于提供提高植物角果长度的方法；本专利技术的目的之三在于提供过表达CIPK6蛋白激酶在植物中上调丝原裂活蛋白激酶级联途径相关基因表达量中的应用。
[0004]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]1、CIPK6蛋白激酶在调控植物角果长度中的应用。
[0006]优选的，所述植物为甘蓝型油菜或拟南芥。
[0007]优选的，抑制CIPK6蛋白激酶的编码基因表达或突变CIPK6蛋白激酶的编码基因至CIPK6蛋白激酶无活性或活性在降低使角果变长中的应用。
[0008]优选的，在植物中过表达CIPK6蛋白激酶编码基因在使角果变短中的应用。
[0009]优选的，所述CIPK6蛋白激酶为油菜CIPK6蛋白激酶，核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示。
[0010]2、提高植物角果长度的方法，将植物中突变或干扰CIPK6蛋白激酶编码基因使CIPK6蛋白激酶无活性或活性降低。
[0011]优选的，所述植物为油菜或拟南芥。
[0012]优选的，所述CIPK6蛋白激酶为油菜CIPK6蛋白激酶，核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示。
[0013]3、过表达CIPK6蛋白激酶在植物中上调丝原裂活蛋白激酶级联途径相关基因表达量中的应用。
[0014]本专利技术的有益效果在于：本专利技术公开了CIPK6蛋白激酶在调控植物角果长度中的应用，通过利用GUS组织化学染色发现Bna.CIPK6在各个组织中都有表达，但在角果及花中表达量最高，在种子中表达量最低；原生质体转化法探究了Bna.CIPK6蛋白定位于细胞质膜及细胞核；结合对转基因植株的农艺性状考察及转录组分析等结果，发现转基因Bna.CIPK6与野生型植株差异表达基因主要涉及MAPK及与激素相关的代谢途径，发现Bna.CIPK6能影响植株角果长度，因此可将CIPK6蛋白激酶用于调控植物角果长度，将植物中突变或干扰CIPK6蛋白激酶编码基因使CIPK6蛋白激酶无活性或活性降低。
附图说明
[0015]为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本专利技术提供如下附图进行说明：
[0016]图1为Bna.CIPK6启动子在拟南芥中的表达情况(b1
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b4为拟南芥营养生长期整株及根和叶的表达情况，b5
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b9为抽薹以后在茎、花、种子及角果皮中的表达情况)。
[0017]图2为Bna.CIPK6的亚细胞定位(ESID表示在明场，EGFP表示在绿色激发光状态下，ESID+EGFP表示叠加状态，标尺长度为5μm)。
[0018]图3为转基因农艺性状考察(a
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c：拟南芥抽薹期长势比较(左边是野生型，右边是过表达)；d，e：45D拟南芥植株(从左到右依次是野生型，过表达，突变体)；f，h：成熟期角果长度比较g：成熟期种子大小比较(从左到右依次是野生型，过表达，突变体)；i：野生型和过表达植株株高比较)。
[0019]图4为差异表达基因KEGG富集Top 20柱状图。
具体实施方式
[0020]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。
[0021]本专利技术使用材料如下试验材料：植株材料野生型拟南芥Col
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0，过表达Bna.CIPK6拟南芥转基因植株、拟南芥Atcipk6突变体、实验所用菌株大肠杆菌DH5α、根癌农杆菌GV3101，载体pEarleyGate101、pCAMBIA1305.1。
[0022]转录组材料：将过表达拟南芥及野生型拟南芥消毒点播于1/2MS培养基中，4℃冰箱放置两天使种子处于相同的生长状态后置于组培间16小时黑暗22℃，8小时光照24℃培养至四叶期，移植至土培后，在植株抽薹前整个植株装入2mL无RNA酶的离心管(每个材料取三个重复)迅速置于液氮中，取样后立即冻存于
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80℃备用。
[0023]实施例1、Bna.CIPK6基因克隆及表达情况
[0024]使用EZ
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10DNA away RNA Mini
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Preps Kit试剂盒按照说明书提取样品总RNA，用1.5％琼脂糖凝胶电泳检测样品RNA质量并检测RNA浓度，使用US EVERBRIGHT INC.的反转录试剂盒进行反转cDNA的合成。
[0025]利用油菜基因组网站Brassica napus database(http://www.genoscope.cns.fr/brassicanapus/)获取CIPK家族成员染色体位置信息，并根据Bna.CIPK6基因的ORF序列设计引物，具体引物如下：
[0026]上游引物：5
’‑
caccatggtcggagcaaaacctatagag
‑3’
(SEQ ID NO.1)；
[0027]下游引物：5
’‑
ggctggtgtagtagaagtcc
‑3’
(SEQ ID NO.2)；
[0028]然后以提取的cDNA为模板，进行PCR扩增，扩增产物经测序得到1251bp的cDNA序列，具体序本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.CIPK6蛋白激酶在调控植物角果长度中的应用。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述植物为甘蓝型油菜或拟南芥。3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：抑制CIPK6蛋白激酶的编码基因表达或突变CIPK6蛋白激酶的编码基因至CIPK6蛋白激酶无活性或活性降低使角果变长中的应用。4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：在植物中过表达CIPK6蛋白激酶编码基因在使角果变短中的应用。5.根据权利要求1～4任一项所述的应用，其特征在于：所述CIPK6蛋白激酶为油菜C...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢坤，朱红，刘淼，于梦娜，曲存民，李加纳，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：