一种提高植物抗镍性能的PgIREG1S和AlATP-PRTS双基因组及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种提高植物抗镍性能的PgIREG1S和AlATP

【技术实现步骤摘要】
一种提高植物抗镍性能的PgIREG1S和AlATP
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PRTS双基因组及其应用


[0001]本专利技术涉及基因工程领域，具体而言，涉及一种提高植物抗镍性能的PgIREG1S和AlATP
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PRTS双基因组及其应用。

技术介绍

[0002]随着工业化生产和中国城市化进程不断加快，现阶段中国对采矿、制革、冶炼、电镀、烧碱制造、垃圾焚烧、污水灌溉等行业大力发展，但由于在此过程中存在的管理制度不完善，技术相对比较落后，高效循环利用效率低等状况，从而导致了大量的重金属如铅、汞、镉、钴等一大批重金属污染物进入大气、水、土壤引起了严重的环境污染问题。重金属污染不仅会导致土壤生产能力的下降，而且还可以通过根部的吸收，迁移转化到农作物根茎叶及果实中去，经过食物链最后累积到人的体内，从而危害到人的身体健康。重金属的防治和修复备受当今国际研究者所关注。
[0003]近年来，随着金属矿产的开采和冶炼、含镍农药和化肥的过量使用、污水农用等情况的出现，使部分地区的土壤镍含量达到原始土壤背景值得几倍甚至几十倍，远远超出土壤环境容纳能力，对我国农作物安全生产与居民健康造成严重威胁。据2014环保部与国土资源部调查显示，土壤耕地镍的点位超标率为4.8％，仅次于镉(7％)。因此，镍金属污染问题已十分严峻，引起社会各界的普遍关注，如何改善和提高我国农业生态环境质量，促进农业优质高产，保障农产品安全和人类健康，已成为当今我国农业发展面临的重大问题。
[0004]如何降低土壤环境中镍含量，减少对农作物产品的污染，保障生态系统尤其是人类健康已成为土壤植物营养与生态环境交叉领域的国际研究前沿热点和难点。由于土壤中重金属元素不能为土壤中微生物所降解，给污染治理增加了很大的困难，因此，如何有效的将土壤中重金属元素彻底的清除将是研究的难点。常规的土壤重金属污染治理方法，如物理方法、化学方法，由于其对技术的要求比较苛刻，另外其经济成本也比较高，而且容易造成对土壤的二次污染以及修复的过程当中可能会对土壤的结构造成破坏等原因，种种不利因素限制了其大规模的推广应用。植物修复因其修复成本低廉、易操作、不会破坏土壤结构等众多的优点，现已发展为目前土壤重金属修复最有发展前景的技术，为土壤修复开辟了新的途径。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种提高植物抗镍性能的PgIREG1S和AlATP
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PRTS双基因组及其应用，解决背景所提出的至少一个技术问题。
[0006]第一方面，本专利技术在于提供一种提高植物抗镍性能的PgIREG1S和AlATP
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PRTS双基因组，所述双基因组包括：
[0007]膜铁转运蛋白基因PgIREG1S的核苷酸序列如SEQ ID No 1所示；
[0008]ATP磷酸核糖转移酶基因AlATP
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PRTS的核苷酸序列如SEQ ID No 2所示。
[0009]第二方面，本专利技术在于提供一种提高植物抗镍性能的PgIREG1S和AlATP
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PRTS双基因表达载体，所述双基因表达载体为上述的双基因组与含有双35S启动子1301质粒连接构建而成。
[0010]第三方面，本专利技术还提供了上述双基因表达载体在转基因植物中的应用。
[0011]优先的，上述在转基因植物中的应用为将上述双基因表达载体转入转化禾本科植物，使其表达对镍的抗性和富集。
[0012]优先的，所述禾本科植物为水稻。
[0013]优先的，所述转化为农杆菌介导转化。
[0014]技术效果：
[0015]本专利技术采用基因合成法合成了一种来源于九节属Psychotria gabriellae的PgIREG1S基因和来源于镍超积累型香雪球的ATP磷酸核糖转移酶AlATP
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PRTS基因，该两个基因可成功转化到水稻中，并在水稻中高效表达，得到转基因水稻；转入PgIREG1S和AlATP
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PRTS基因的水稻植株和野生型水稻植株在镍抗性上有明显的差异，转基因水稻与野生型水稻相比，具有明显的抗和富集镍的能力，表明PgIREG1S和AlATP
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PRTS基因的转入提高了水稻植株抗和富集镍的能力。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0017]图1为本专利技术含有目的基因的植物表达载体构建示意图；
[0018]图2为本专利技术实施例4中转基因水稻阳性苗的PCR扩增结果图；
[0019]图3为本专利技术实施例5中浇灌镍后转PgIREG1S和AlATP
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PRTS基因水稻与野生型水稻的抗镍表型图。
具体实施方式
[0020]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0021]以下结合实施例对本专利技术的特征和性能作进一步的详细描述。
[0022]本专利技术实施例：
[0023]第一方面，在于提供一种提高植物抗镍性能的PgIREG1S和AlATP
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PRTS双基因组，所述双基因组包括：
[0024]膜铁转运蛋白基因PgIREG1S的核苷酸序列如SEQ ID No 1所示；
[0025]ATP磷酸核糖转移酶基因AlATP
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PRTS的核苷酸序列如SEQ ID No 2所示。
[0026]第二方面，在于提供一种提高植物抗镍性能的PgIREG1S和AlATP
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PRTS双基因表达载体，所述双基因表达载体为上述的双基因组与含有双35S启动子1301质粒连接构建而成。
[0027]第三方面，本专利技术实施例还提供了上述双基因表达载体在转基因植物中的应用。
[0028]具体的，上述在转基因植物中的应用为将上述双基因表达载体转入转化禾本科植物，使其表达对镍的抗性和富集。
[0029]进一步的，所述禾本科植物为水稻。
[0030]下面采用具体的实施例进行详细的说明：
[0031]本专利技术所用的试验材料及其来源包括：
[0032]野生型水稻中花11，26℃人工气候室培养，16h光照培养。大肠杆菌(Escherichia coli)DH5α由上海市农业科学院生物技术研究所植物基因工程研究室保存。克隆载体pMD
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Simple T、各类限制性内切酶、Taq聚合酶、连接酶、dNTP、10
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PCR buffer和DNA mar本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高植物抗镍性能的PgIREG1S和AlATP
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PRTS双基因组，其特征在于，所述双基因组包括：膜铁转运蛋白基因PgIREG1S的核苷酸序列如SEQ ID No 1所示；ATP磷酸核糖转移酶基因AlATP
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PRTS的核苷酸序列如SEQ ID No 2所示。2.一种提高植物抗镍性能的PgIREG1S和AlATP
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PRTS双基...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩红娟，付晓燕，姚泉洪，彭日荷，田永生，许晶，王波，李振军，王丽娟，高建杰，张文慧，邓永东，王宇，龚泽皓，
申请(专利权)人：上海市农业科学院，
类型：发明
国别省市：