大豆GmPRR3b基因在调控大豆抗旱性中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种大豆GmPRR3b基因在调控大豆抗旱性中的应用，所述大豆GmPRR3b基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；或所述大豆GmPRR3b基因编码如SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列。本发明专利技术的发明专利技术人发现大豆GmPRR3b基因能够负调控大豆的耐旱性，相比于野生型植株20％的存活率，大豆GmPRR3b基因敲除突变体植株的存活率达到了45％以上，耐旱性显著增强了，大豆GmPRR3b基因新功能的发现，为抗旱大豆遗传育种提供了新的基因靶点和资源。育种提供了新的基因靶点和资源。育种提供了新的基因靶点和资源。

【技术实现步骤摘要】
大豆GmPRR3b基因在调控大豆抗旱性中的应用


[0001]本专利技术属于植物基因工程
，更具体地，本专利技术涉及一种大豆GmPRR3b基因在调控大豆抗旱性中的应用，以及在调控抗旱大豆遗传育种中的应用。

技术介绍

[0002]近年来，随着全球气候变暖和人类活动的加剧，干旱、洪涝、高温和霜冻等极端天气发生的频率和数量逐渐增加，其对农业生产的威胁日趋严峻。目前干旱、高温被认为是导致农作物减产和绝产的两大主要非生物胁迫因子。外界空气过干或土壤含水量过低均可导致植物因缺水而形成干旱胁迫，其对植物的生长和发育具有严重的抑制作用。
[0003]最新数据显示，由于气候变化导致的温度升高和水资源匮乏已经成为一个亟待解决的全球性难题，全球每年有近50％的陆地受到干旱的影响，其中大部分都是农业区，主要分布于非洲、亚洲、北美西部、南美西部和澳大利亚部分地区(Mahalingam,2017)。近10年来由于干旱造成的农作物减产损失已达到300亿美元，人口的不断增长，农业用水需求的增加以及可利用淡水量的降低，进一步加剧了干旱对农业生产的影响(Gupta et al.,2020)。
[0004]大豆原产于中国，是世界上食用蛋白质和油脂的重要来源。上世纪50年代以前中国是世界大豆第一生产国和净出口国。近年来，随着我国人们生活水平提高，对大豆的需求量急速攀升，供需矛盾日益突出。造成我国大豆生产落后、供给严重不足的原因是多方面的，其中干旱胁迫是重要的环境因素。因此鉴定干旱调控基因是培育耐旱大豆新品种的重要步骤。
[0005]在干旱条件下，过表达GmWRKY54基因促进大豆叶片气孔关闭进而增加大豆的耐旱性(Wei et al.,2019；Zhou et al.,2008)。最新研究发现，MADS
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box转录因子Dt2可能通过直接调控干旱胁迫响应基因GmDREB1D的表达，进而影响叶片气孔运动和水分利用效率(Zhang et al.,2019)。生物钟核心振荡器组分GmLHYs基因功能同时缺失会增强气孔对干旱的响应，降低大豆叶片失水速率，进而增强植物的耐旱性，表明GmLHYs蛋白在大豆耐干旱胁迫中起负调控作用(Wang et al.,2021)。
[0006]迄今为止，在大豆中只鉴定到少量的数量性状位点(QTL)与大豆干旱胁迫相关，已克隆到的参与大豆干旱胁迫调控基因较少，且其调控网络仍不明确。因此，研究大豆对干旱胁迫的调控基因非常有意义。

技术实现思路

[0007]基于此，本专利技术的目的之一是提供一种大豆GmPRR3b基因在调控大豆抗旱性中的应用。
[0008]实现上述专利技术目的的具体技术方案包括如下：
[0009]一种大豆GmPRR3b基因在调控大豆抗旱性中的应用，所述大豆GmPRR3b基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；或编码如SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列。
[0010]本专利技术还提供了一种大豆GmPRR3b基因在抗旱大豆遗传育种中的应用，所述大豆
GmPRR3b基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；或编码如SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列。
[0011]本专利技术还提供了大豆GmPRR3b基因编码的蛋白在调控大豆抗旱性中的应用，所述大豆GmPRR3b基因编码的蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。
[0012]本专利技术还提供了大豆GmPRR3b基因编码的蛋白在抗旱大豆遗传育种中的应用，所述大豆GmPRR3b基因编码的蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。
[0013]本专利技术还提供了一种大豆GmPRR3b基因敲除载体，所述基因敲除载体是利用CRISPR
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Cas9编辑技术构建而得，所述大豆GmPRR3b基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；或编码如SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列。
[0014]本专利技术还提供了上述大豆GmPRR3b基因敲除载体在提高大豆抗旱性中的应用，或在抗旱大豆遗传育种中的应用。
[0015]本专利技术还提供了一种提高大豆抗旱性的制剂，所述制剂的活性成分包括上述大豆GmPRR3b基因敲除载体。
[0016]本专利技术还提供了一种调控大豆抗旱性的方法，所述方法包括：调控大豆GmPRR3b基因的活性，所述大豆GmPRR3b基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；或编码如SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列。
[0017]本专利技术还提供了一种提高大豆抗旱性的方法，所述方法包括步骤：利用CRISPR
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Cas9编辑技术构建大豆GmPRR3b基因敲除载体，使大豆GmPRR3b基因的功能丧失；所述大豆GmPRR3b基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；或编码如SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0019]在本专利技术中，专利技术人发现大豆GmPRR3b基因能够负调控大豆的耐旱性，相比于野生型植株20％的存活率，大豆GmPRR3b基因敲除突变体植株的存活率达到了45％以上，耐旱性显著增强了，大豆GmPRR3b基因新功能的发现，为抗旱大豆遗传育种提供了新的基因靶点和资源。
附图说明
[0020]图1为本专利技术实施例1中限制性内切酶XbaI消化前的CRISPR载体结构图。
[0021]图2为本专利技术实施例1中构建得到的大豆GmPRR3b基因敲除CRISPR载体的结构图。
[0022]图3为本专利技术实施例2中CRISPR基因敲除突变体株系的靶点测序结果，其中，TL为野生型大豆，Gmprr3b
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1和Gmprr3b
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3为GmPRR3b基因敲除突变体。
[0023]图4为本专利技术实施例3中大豆GmPRR3b基因敲除突变体株系的避旱性表型结果，其中，TL为野生型大豆，Gmprr3b
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1和Gmprr3b
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3为GmPRR3b基因敲除突变体。
[0024]图5为本专利技术实施例3大豆GmPRR3b基因敲除突变体避旱鉴定中，复水后的存活率统计；其中TL为野生型大豆，Gmprr3b
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1和Gmprr3b
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3为GmPRR3b基因敲除突变体。
[0025]图6为本专利技术实施例4大豆GmPRR3b基因敲除突变体耐旱鉴定中，耐旱性表型鉴定及复水后的存活率统计；其中TL为野生型大豆，Gmprr3b
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1和Gmprr3b
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3为GmPRR3b基因敲除突变体。
具体实施方式
[0026]为了便于理解本专利技术，下面将对本专利技术进行更全面的描述。本专利技术可以以许多不
同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术公开内容的理解更加透彻全面。
[0027]下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，例如Sambrook等人，分子克隆：实验室手本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大豆GmPRR3b基因在调控大豆抗旱性中的应用，所述大豆GmPRR3b基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；或所述大豆GmPRR3b基因编码如SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列。2.一种大豆GmPRR3b基因在抗旱大豆遗传育种中的应用，所述大豆GmPRR3b基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；或所述大豆GmPRR3b基因编码如SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列。3.一种大豆GmPRR3b基因编码的蛋白在调控大豆抗旱性中的应用，所述大豆GmPRR3b基因编码的蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。4.一种大豆GmPRR3b基因编码的蛋白在抗旱大豆遗传育种中的应用，所述大豆GmPRR3b基因编码的蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。5.一种大豆GmPRR3b基因敲除载体，其特征在于，所述基因敲除载体是利用CRISPR
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Cas9编辑技术构建而得，所述大豆GmPRR3b基因的核...

【专利技术属性】
技术研发人员：权利要求书一页说明书八页序列表五页附图三页，
申请(专利权)人：广东省科学院南繁种业研究所，
类型：发明
国别省市：