System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 盐生草Hg501576基因及其应用制造技术_技高网

盐生草Hg501576基因及其应用制造技术

技术编号:40371720 阅读:22 留言:0更新日期:2024-02-20 22:14
本发明专利技术涉及盐生草根系耐盐基因Hg501576的基因克隆和功能应用,属于植物生物工程技术领域。本发明专利技术首次从盐生草根系中克隆到耐盐基因Hg501576,通过克隆盐生草根系耐盐相关基因Hg501576,构建亚细胞定位表达载体,进行基因的亚细胞定位;构建过表达载体稳定遗传转化拟南芥;构建酵母异源表达载体,进一步验证Hg501576基因的功能,发现基因Hg501576在高浓度Na<supgt;+</supgt;环境中参与Na<supgt;+</supgt;的外排和介导K<supgt;+</supgt;的吸收。本发明专利技术提供了有关盐生草根系耐盐基因Hg501576的克隆及功能应用,将为探寻盐生植物的耐盐机理、筛选耐盐基因和耐盐品种提供方法。为进一步解析盐生草耐盐机理并为后期将该基因应用到一些栽培作物中,为今后改良栽培作物耐盐性方面提供科学依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于植物生物工程和转基因,具体涉及盐生植物盐生草耐盐基因hg501576其应用。


技术介绍

1、土壤盐渍化是世界性的资源与环境问题,在人口不断增长以及水资源匮乏的条件下,如何提高水资源利用效率、充分开发和有效利用盐渍化土壤资源成为我国乃至世界亟待解决的重要问题。

2、盐胁迫是全球范围内的非生物胁迫之一,影响植物的正常生理活动。它会使植物所处的土壤环境na+浓度增高,从而导致植物离子稳态被破坏并发生渗透胁迫。盐生植物能够在高盐高碱的环境中能够自由生长,在我国资源利用中具有十分重要的地位。其在盐胁迫环境下的不断适应,逐渐生成了一套独特的盐胁迫机制。通过研究盐生植物中丰富的耐盐基因库,挖掘耐盐相关基因,提高相关作物的耐盐性,为研究耐盐新作物奠定基础(贾晋等,2009)。

3、藜科植物大多数分布于沙漠干旱环境和盐碱地带,在长期的进化过程中形成了其独有的生长方式及形态结构。盐生草(halogeton glomeratus)属于藜科盐生草属一年生植物,主要分布于甘肃、青海等地的荒漠和盐碱地(乔蕤等,2019)。从生理学角度分析表明,盐生草在盐胁迫下表现较强的耐盐性。盐生植物能够在高盐碱的环境中自由生长,在我国资源利用中具有重要的经济价值。探寻盐生植物的耐盐机理、筛选耐盐基因和耐盐品种已逐渐成为耐盐碱方法中更为经济有效的一部分(孙红叶等,2008)。

4、现有技术存在的问题:现有技术中未报道关于盐生草根系耐盐基因hg501576参与响应盐胁迫调控方面的功能和应用。本专利技术以盐生草根系耐盐基因hg501576为切入点,克隆基因hg501576。进一步通过载体构建、亚细胞定位、拟南芥转化和构建酵母表达载体及酵母生长表型分析等方法研究盐生草根系耐盐基因hg501576的功能,旨在进一步解析盐生草根系耐盐调控机制并为后期培育耐盐品种提供耐盐候选基因,为今后改良栽培作物耐盐性方面提供科学依据。


技术实现思路

1、本专利技术要解决的关键技术问题在于提供盐生草根系耐盐基因hg501576的克隆及其响应盐胁迫的功能验证。为解决上述技术问题,本专利技术采用如下技术方案:

2、1.盐生草hg501576基因促进na+外排的应用,所述盐生草hg501576基因cds序列如序列表seq no.1所示,所述促进na+外排的应用通过过表达hg501576基因实现。

3、2.盐生草hg501576基因增强拟南芥抗盐性的应用,所述盐生草hg501576基因cds序列如序列表seq no.1所示,所述增强拟南芥抗盐性的应用通过过表达hg501576基因实现。

4、3.根据权利要求2所述hg501576基因增强拟南芥抗盐性的应用,所述盐生草hg501576基因在拟南芥原生质体细胞核表达予以实现。

5、4.盐生草hg501576基因,所述hg501576基因cds如序列表seq no.1所示。

6、5.一种载体,其特征在于所述载体包含如序列表seq no.1所示核苷酸片段。

7、6.盐生草hg501576基因克隆和载体构建方法,包括:(1)植株材料和试剂选择,(2)rna提取与反转录,(3)引物设计和基因克隆,(4)构建亚细胞定位表达载体、过表达载体及酵母异源表达载体。

8、7.盐生草根系耐盐基因hg501576功能验证方法,所述方法包括:(1)pri101-gfp-hg501576在拟南芥原生质体中的亚细胞定位,(2)农杆菌介导法遗传转化拟南芥和耐盐性分析,(3)载体对酵母的转化及酵母生长表型分析。

9、有益效果:盐生草是可以在恶劣环境下充分利用有利资源得以生存的植物种类之一,本专利技术在盐生草根系转录组学及蛋白组学分析的基础上,选取盐诱导表达基因的转录本序列,利用基因克隆的方式,成功克隆hg501576基因,并构建亚细胞定位表达载体进行基因的亚细胞定位;构建过表达载体侵染拟南芥进行抗性筛选和表型分析;构建酵母异源表达载体并进行表型分析。

10、发现在200mm的nacl处理下,拟南芥生长速度变慢,野生型植株出现发黄、枯萎等症状,但转hg501576基因植株可以正常生长,且随着处理时间的增加,两种植株间表型对比越明显。说明hg501576基因能显著提高拟南芥耐盐性,该基因可应用于培育新的耐盐作物。

11、axt3是一种对na+敏感的酵母菌株,不含atp酶(ena1~ena4),故对na+极其敏感。在不额外添加nacl的ap培养基上转化空载体菌株的菌斑与转化hg501576菌株的菌斑长势无明显区别,而在外界na+、k+浓度一致的情况下,与转化空载体pyes2的酵母菌株相比,转化hg501576基因的酵母菌株长势明显旺盛,并且随着培养基中na+浓度的增加,菌落长势表型对比现象更加明显,表明hg501576基因的转入回补了axt3的缺陷,减少了na+对酵母细胞的毒害,说明hg501576基因参与na+的外排转运。

12、hg501576基因转入na+敏感型酵母菌株axt3能够减少高浓度na+对酵母细胞的毒害,说明,hg501576基因在高浓度na+环境中参与na+外排;说明盐生草根系耐盐基因hg501576能够通过调节na+浓度参与响应盐胁迫,进而发挥作用提高盐生草的耐盐性。

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【技术保护点】

1.盐生草Hg501576基因促进Na+外排的应用,其特征在于所述盐生草Hg501576基因CDS序列如序列表SEQ No.1所示,所述促进Na+外排的应用通过过表达Hg501576基因实现。

2.盐生草Hg501576基因增强拟南芥抗盐性的应用,其特征在于所述盐生草Hg501576基因CDS序列如序列表SEQ No.1所示,所述增强拟南芥抗盐性的应用通过过表达Hg501576基因实现。

3.根据权利要求2所述Hg501576基因增强拟南芥抗盐性的应用,其特征在于所述盐生草Hg501576基因在拟南芥原生质体细胞核表达予以实现。

4.盐生草Hg501576基因,其特征在于所述Hg501576基因CDS如序列表SEQ No.1所示。

5.一种载体,其特征在于所述载体包含如序列表SEQ No.1所示核苷酸片段。

6.盐生草Hg501576基因克隆和载体构建方法,其特征在于所述方法包括:(1)植株材料和试剂选择,(2)RNA提取与反转录,(3)引物设计和基因克隆,(4)构建亚细胞定位表达载体、过表达载体及酵母异源表达载体。p>

7.盐生草根系耐盐基因Hg501576功能验证方法,其特征在于所述方法包括:(1)pRI101-GFP-Hg501576在拟南芥原生质体中的亚细胞定位,(2)农杆菌介导法遗传转化拟南芥和耐盐性分析,(3)载体对酵母的转化及酵母生长表型分析。

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【技术特征摘要】

1.盐生草hg501576基因促进na+外排的应用,其特征在于所述盐生草hg501576基因cds序列如序列表seq no.1所示,所述促进na+外排的应用通过过表达hg501576基因实现。

2.盐生草hg501576基因增强拟南芥抗盐性的应用,其特征在于所述盐生草hg501576基因cds序列如序列表seq no.1所示,所述增强拟南芥抗盐性的应用通过过表达hg501576基因实现。

3.根据权利要求2所述hg501576基因增强拟南芥抗盐性的应用,其特征在于所述盐生草hg501576基因在拟南芥原生质体细胞核表达予以实现。

4.盐生草hg501576基因,其特征在于所述hg...

【专利技术属性】
技术研发人员:马小乐汪军成姚立蓉李葆春孟亚雄司二静张宏杨轲马玲惠永芳
申请(专利权)人:甘肃农业大学
类型:发明
国别省市:

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