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() 一种提高水稻种子千粒重的方法技术_技高网

一种提高水稻种子千粒重的方法技术

技术编号:41124460 阅读:3 留言:0更新日期:2024-04-30 17:51
本发明专利技术属于植物基因工程技术领域,具体涉及一种提高水稻种子千粒重的方法。本发明专利技术要解决的技术问题是为水稻育种提供一种新选择。本发明专利技术的技术方案是一种调控种子性状的方法,通过阻断或减弱OsUBC16基因的表达实现。本发明专利技术提供的敲除水稻种子千粒重调控基因OsUBC16以增加千粒重的方法,具有重要的应用价值,对水稻产量遗传改良具有重要的意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于植物基因工程,具体涉及一种提高水稻种子千粒重的方法


技术介绍

1、水稻是我国最重要的粮食作物之一,保证水稻高产、稳产对于保障我国粮食安全具有的重要意义。千粒重是影响水稻产量的重要性状之一,阐明其遗传调控机制,为水稻高产分子设计育种提供重要的理论依据。

2、水稻千粒重是一个由多基因控制的数量性状,遗传基础复杂,受粒型、灌浆等影响。近年来,随着基因编辑技术、高通量测序等现代生物技术的发展,植物遗传学家鉴定克隆了150余个水稻粒重相关基因。转录因子osbhlh57突变导致水稻千粒重与结实率降低,从而降低了水稻产量。wbg1编码一个水稻线粒体定位的三角状五肽重复蛋白,影响线粒体基因nad1内含子的剪切效率,其突变导致水稻籽粒千粒重降低。gs10编码一种具有六个串联armadillo重复序列的蛋白,其突变体表现出细长粒、千粒重降低。gs10通过与tud1相互作用调节油菜素内酯信号传导。然而,水稻千粒重调控的机理极其复杂,亟待挖掘新的千粒重调控基因。

3、泛素化需要e1泛素激活酶、e2泛素结合酶以及e3泛素连接酶共同完成。在蛋白质的细胞器定位、代谢、稳定和降解中,泛素化发挥着无可替代的作用。相关研究表明,e2泛素结合酶在水稻生长发育中起着重要的调控作用。水稻基因组含有48个泛素缀合酶,分为15个不同的亚家族。osubc26编码一种水稻泛素缀合酶,其表达受稻瘟病病菌接种和茉莉酸甲酯处理诱导,并且与ring型e3连接酶ucip2相互作用,介导调节wrky45的表达,在水稻抗病性中发挥重要作用。osubc11负调控水稻生长素合成,抑制植株主根和侧根的生长。ltn1编码一个泛素结合酶osubc35,参与控制水稻磷酸盐的吸收和转运。然而,在水稻千粒重调控中,至今未见有相关报道。因此,鉴定参与水稻千粒重调控的e2泛素结合酶基因,有助于完善水稻千粒重调控网络,为水稻高产分子设计育种提供重要的依据。


技术实现思路

1、本专利技术要解决的技术问题是为水稻育种提供一种新选择。

2、本专利技术的技术方案是一种调控种子性状的方法,通过阻断或减弱osubc16基因的表达实现。

3、具体的,所述阻断或减弱水稻中osubc16基因的表达方式为敲除osubc16基因或者干扰osubc16基因的表达。

4、其中,所述敲除osubc16基因的方法为基因组编辑法、同源重组法或随机插入突变法中的至少一种。

5、更进一步的,所述基因组编辑法包括巨大核酸酶法、zfn法、talen法或crispr-cas法中的至少一种。

6、特别的,所述crispr-cas法包括如下步骤:

7、a、设计针对loc_os03g06705基因的sgrna;

8、b、构建表达sgrna的cas编辑表达载体;

9、c、将cas编辑表达载体转化水稻。

10、其中,所述crispr-cas法为crispr-cas9、crispr-cas12a、crispr-cas12a或crispr-cas12b。

11、特别的,所述sgrna序列如seq id no.11所示。

12、优选的,所述表达载体为pcambia1305。

13、具体的,所述调控种子性状为提高种子千粒重、提高种子粒宽和/或降低种子长度。

14、本专利技术的有益效果:为了实现高产育种,本专利技术以osubc16基因为目标进行了研究。通过设计水稻种子千粒重调控基因osubc16敲除靶标位点,利用crispr-cas9技术构建基因敲除载体,转化水稻愈伤组织,筛选获得osubc16基因敲除纯合突变体。相比对照,不同敲除突变体的千粒重显著增加。可知,本专利技术提供的敲除水稻种子千粒重调控基因osubc16以增加千粒重的方法,具有重要的应用价值,对水稻产量遗传改良具有重要的意义。

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【技术保护点】

1.一种调控种子性状的方法,其特征在于:通过阻断或减弱OsUBC16基因的表达实现。

2.根据权利要求1所述方法,其特征在于:所述阻断或减弱水稻中OsUBC16基因的表达方式为敲除OsUBC16基因或者干扰OsUBC16基因的表达。

3.根据权利要求3所述方法,其特征在于:所述敲除OsUBC16基因的方法为基因组编辑法、同源重组法或随机插入突变法中的至少一种。

4.根据权利要求3所述方法,其特征在于:所述基因组编辑法包括巨大核酸酶法、ZFN法、TALEN法或CRISPR-Cas法中的至少一种。

5.根据权利要求4所述方法,其特征在于:所述CRISPR-Cas法包括如下步骤:

6.根据权利要求4所述方法,其特征在于:所述CRISPR-Cas法为CRISPR-Cas9、CRISPR-Cas12a、CRISPR-Cas12a或CRISPR-Cas12b。

7.根据权利要求5所述方法,其特征在于:所述sgRNA序列如SEQ ID No.11所示。

8.根据权利要求5所述方法,其特征在于:所述表达载体为pCAMBIA1305。

9.根据权利要求1所述方法,其特征在于:所述调控种子性状为提高种子千粒重、提高种子粒宽和/或降低种子长度。

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【技术特征摘要】

1.一种调控种子性状的方法,其特征在于:通过阻断或减弱osubc16基因的表达实现。

2.根据权利要求1所述方法,其特征在于:所述阻断或减弱水稻中osubc16基因的表达方式为敲除osubc16基因或者干扰osubc16基因的表达。

3.根据权利要求3所述方法,其特征在于:所述敲除osubc16基因的方法为基因组编辑法、同源重组法或随机插入突变法中的至少一种。

4.根据权利要求3所述方法,其特征在于:所述基因组编辑法包括巨大核酸酶法、zfn法、talen法或crispr-cas法中的至少一种。

5.根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘喜袁雨茹许可可刘梦雨李亭静王雪高清松
申请(专利权)人:淮阴师范学院
类型:发明
国别省市:

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