一种利用基因过表达增强水稻镉抗性的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用基因过表达增强水稻镉抗性的方法，属于基因工程领域。本发明专利技术通过用25μM CdCl2胁迫下水稻根部进行RNA

【技术实现步骤摘要】
一种利用基因过表达增强水稻镉抗性的方法


[0001]本专利技术涉及基因工程领域，特别是涉及一种利用基因过表达增强水稻镉抗性的方法。

技术介绍

[0002]镉(Cadmium，Cd)是我国农田和稻米污染较为严重且普遍的主要重金属元素，极易被水稻根系吸收。长链非编码RNA(LncRNA，long non
‑
coding RNA)是一种长度大于200个核苷酸的非编码RNA，已有研究表明它不仅参与植物的生长发育过程，还参与植物响应逆境的调控等多个环节。但是目前关于镉与水稻抗逆性调控相关报道极少，关于长链编码RNA调控水稻抗性的机理也不清楚，因此，深入研究镉与长链非编码RNA调控水稻抗逆性非常关键，并且减少农田和水稻中镉污染也是迫切需要解决的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种利用基因过表达增强水稻镉抗性的方法，以解决上述现有技术存在的问题，通过在水稻中过表达LncRNA16555基因，可以增强水稻镉抗性。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]本专利技术提供LncRNA16555基因在增强水稻镉抗性中的应用。
[0006]优选的是，所述LncRNA16555基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示，或者包含如SEQ ID NO：1所示序列的基因片段。
[0007]优选的是，过表达所述LncRNA16555基因，增强水稻镉抗性。
[0008]本专利技术还提供由所述的LncRNA16555基因表达的蛋白在增强水稻镉抗性中的应用。
[0009]本专利技术还提供转入所述的LncRNA16555基因的重组载体在增强水稻镉抗性中的应用。
[0010]本专利技术还提供包含所述的重组载体的宿主菌在增强水稻镉抗性中的应用。
[0011]本专利技术还提供一种利用基因过表达增强水稻的镉抗性的方法，通过构建LncRNA16555基因的重组表达载体，将所述重组表达载体转入水稻使得所述LncRNA16555基因在水稻中过表达，以增强水稻镉抗性。
[0012]本专利技术还提供一种培育镉抗性增强水稻的方法，通过构建LncRNA16555基因的重组表达载体，将所述重组表达载体转入水稻使得所述LncRNA16555基因在水稻中过表达，得到镉抗性增强水稻。
[0013]优选的是，所述LncRNA16555基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示，或者包含如SEQ ID NO：1所示序列的基因片段。
[0014]本专利技术公开了以下技术效果：
[0015]本专利技术用Cd胁迫水稻根部，通过筛选得到一个Cd诱导的基因间型LncRNA(LncRNA16555，chr4：27175885
‑
27177495)，Cd胁迫下水稻根中LncRNA16555表达量显著上
调，通过荧光定量PCR进行验证，其实为Cd诱导表达基因。在此基础上，通过构建该基因的过表达载体和干扰载体，验证了在水稻中过表达LncRNA16555可以显著提高水稻的镉抗性，这对于培育Cd抗性水稻具有重要意义。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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的附图。
[0017]图1为靶基因染色体定位图(A)和25μM CdCl2处理2天后水稻幼苗根部的差异LncRNAs(B)；
[0018]图2为水稻中Cd胁迫相关LncRNA参与的生物过程；
[0019]图3为水稻中Cd胁迫相关基因的GO富集分析结果；
[0020]图4为水稻中Cd胁迫相关基因的KEGG富集分析结果；
[0021]图5为LncRNA16555二级结构预测图；
[0022]图6为两周苗龄水稻根中LncRNA16555在25μM CdCl2胁迫下和未处理条件下的表达情况；
[0023]图7为1300UR
‑
sGFP过表达载体图谱；
[0024]图8为pFGC1008质粒结构示意图；
[0025]图9为LncRNA16555序列内部酶切位点图；
[0026]图10为LncRNA16555过表达片段PCR扩增电泳图；M：2000DNA Maker；泳道1、2、3、4：LncRNA16555(Kpn I/Spe I)过表达片段PCR扩增电泳结果；
[0027]图11为1300UR
‑
sGFP质粒双酶切验证图；
[0028]图12为LncRNA16555
‑
1300UR
‑
sGFP重组载体测序结果(a)及测序峰图(b)；
[0029]图13为LncRNA16555干扰片段酶切位点；
[0030]图14为LncRNA16555干扰片段正义链PCR扩增电泳图；M：2000DNA Maker；泳道1、2、3、4：LncRNA16555正义链(Asc I/Swa I)PCR扩增电泳结果；
[0031]图15为LncRNA16555干扰片段反义链PCR扩增电泳图；M：2000DNA Maker；泳道1、2、3、4：LncRNA16555反义链(BamHⅠ/SpeⅠ)PCR扩增电泳结果；
[0032]图16为LncRNA16555干扰载体构建正义链测序结果(a)及峰图(b)；
[0033]图17为LncRNA16555干扰载体构建反义链测序结果(a)及峰图(b)；
[0034]图18为LncRNA16555过表达植株鉴定PCR扩增电泳图；M：2000DNA Maker；1
‑
32泳道：LncRNA16555过表达植株；WT泳道：日本晴野生型；
[0035]图19为LncRNA16555 RNAi植株鉴定PCR扩增电泳图；M：2000DNA Maker；1
‑
32泳道：LncRNA16555 RNAi植株；WT泳道：日本晴野生型；
[0036]图20为LncRNA16555
‑
GFP在水稻根尖的表达情况；
[0037]图21为T0代LncRNA16555过表达和LncRNA16555 RNAi水稻植株表达量；
[0038]图22为Cd胁迫下LncRNA16555过表达植株根长(A)和株高(B)的相对抑制率；
[0039]图23为4周龄野生型和LncRNA16555过表达植株根(A)、茎(B)、叶(C)和地上部分
(D)Cd含量。
具体实施方式
[0040]现详细说明本专利技术的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本专利技术的限制，而应理解为是对本专利技术的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
[0041]应理解本专利技术中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.LncRNA16555基因在增强水稻镉抗性中的应用。2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述LncRNA16555基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示，或者包含如SEQ ID NO：1所示序列的基因片段。3.如权利要求1所述的应用，其特征在于，过表达所述LncRNA16555基因，增强水稻镉抗性。4.由权利要求1
‑
3中任一项所述的LncRNA16555基因表达的蛋白在增强水稻镉抗性中的应用。5.转入如权利要求1
‑
3中任一项所述的LncRNA16555基因的重组载体在增强水稻镉抗性中的应用。6.包含权利要求5所述的重组载体的宿...

【专利技术属性】
技术研发人员：王飞娟，毛扬彬，韦何雯，王毛毛，蒋天恒，石梦迪，丁艳菲，贺希格，朱诚，
申请(专利权)人：金华市食品药品检验检测研究院，
类型：发明
国别省市：