【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于基因工程领域，具体涉及一种水稻耐盐相关基因ospin9及其编码蛋白质和应用。
技术介绍
1、土壤盐渍化是制约农业生产发展的重要因素之一。中国是盐碱地大国，现有内陆盐碱地近1亿hm2、沿海滩涂约200万hm2，盐碱地总面积位居世界第三。作为及其重要的后备土地资源，盐碱地的开发利用对保障国家粮食安全、端牢中国饭碗具有重要战略意义。水稻是盐碱地改良利用的首选粮食作物，但对盐碱胁迫中度敏感，培育耐盐碱水稻品种是进一步提高该作物在盐碱地区种植面积以及产量的有效途径。
2、盐胁迫对水稻造成的伤害主要包括渗透胁迫、离子毒害以及由此引发的营养失衡、氧化胁迫等次生胁迫。盐渍条件下，水稻根系周围土壤溶液的水势低于水稻根细胞内的水势，导致根系吸水困难，由此导致渗透胁迫。过量的na+进入水稻根细胞，会破坏根系对k+、ca2+等其他离子的吸收，影响细胞内的离子稳态，从而产生离子毒害。此外，当过多的盐离子在水稻植株积累，会导致细胞内的各类酶失活，影响蛋白质的正常合成，干扰正常的生命活动，使细胞内积累活性氧和有毒物质，由此造成氧化胁迫等次生伤害。
3、在长期的进化过程中，水稻植株体内形成了一套复杂的调控网络来响应外界高盐胁迫。水稻耐盐生理机制主要包括渗透调节、离子平衡调节、抗氧化系统调节、激素调节等。(1)渗透调节：盐胁迫下，水稻体内会合成脯氨酸、甜菜碱、海藻糖等有机渗透调节物质来降低细胞渗透压、稳定蛋白质和细胞结构，从而提高水稻耐盐性。(2)离子平衡调节：水稻主要通过调控植株体内na+的吸收、转运、外排等来控制其浓度。
4、水稻耐盐性是微效多基因控制的数量性状，遗传基础复杂，采用传统育种方法进行耐盐性改良难度较大。利用分子设计育种技术可以加快水稻耐盐新品种培育进程，这依赖于耐盐关键基因的挖掘。在过去几十年里，虽然有许多水稻耐盐相关基因被鉴定和克隆，其耐盐机制也被逐步解析，但是有利用价值的基因为数甚少。因此，有必要进一步挖掘水稻优异耐盐新基因、解析其分子机制和调控途径，为水稻耐盐新品种培育奠定基础。
技术实现思路
1、为克服现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术提供水稻ospin9在调控水稻耐盐调控中的基因工程应用。
2、耐盐相关基因ospin9，或基因ospin9编码的蛋白质，或包含基因ospin9的重组表达载体、表达盒，或包含基因ospin9的重组菌，或扩增基因ospin9的引物在调控水稻耐盐性中的基因工程应用。
3、进一步的，所述基因ospin9为如下1)或2)或3)所述的dna分子：
4、1)基因组序列如seq id no.1所示的dna分子；
5、2)cds序列如seq id no.2所示的dna分子；
6、3)在严格条件下与1)或2)限定的dna序列杂交且编码所述蛋白的dna分子。
7、进一步的，敲除前述的基因ospin9，提高水稻盐敏感性。
8、进一步的，过表达前述的基因ospin9，提高水稻耐盐性。
9、具体地，可以利用crispr-cas9技术将水稻中的所述基因进行编辑，敲除水稻植株中前述基因ospin9，使该基因失去功能；
10、或利用前述的重组表达载体、表达盒或重组菌导入水稻，过表达水稻植株前述的基因ospin9。
11、利用携带所述基因的表达载体可通过使用ti质粒、ri质粒、植物病毒载体、直接dna转化、显微注射、电导、农杆菌介导等常规生物学方法转化植物细胞或组织，并将转化的植物组织培育成植株。利用任何一种可以在植物中进行基因编辑的载体，将编码所述蛋白的基因进行敲除，可获得转基因细胞系及转基因植株。
12、进一步的，所述基因ospin9编码的蛋白质为氨基酸序列如seq id no.3所示，或者，基因ospin9编码的蛋白质为将seq id no.3的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与耐盐性相关的由seq id no.3衍生的蛋白质。
13、进一步的，所述包含基因ospin9的重组表达载体、表达盒为采用植物表达载体插入基因ospin9得到。
14、所述植物表达载体包括双元农杆菌载体和可用于植物微弹轰击的载体等。所述植物表达载体还可包含外源基因的3’端非翻译区域，即包含聚腺苷酸信号和任何其它参与mrna加工或基因表达的dna片段。所述聚腺苷酸信号可引导聚腺苷酸加入到mrna前体的3’端，如农杆菌冠瘿瘤诱导(ti)质粒基因(如胭脂合成酶nos基因)、植物基因(如大豆贮存蛋白基因)3’端转录的非翻译区均具有类似功能。
15、使用所述基因构建重组植物表达载体时，在其转录起始核苷酸前可加上任何一种增强型启动子或组成型启动子，如花椰菜花叶病毒(camv)35s启动子、玉米的泛素启动子(ubiquitin)，它们可单独使用或与其它的植物启动子结合使用；此外，使用本专利技术的基因构建植物表达载体时，还可使用增强子，包括翻译增强子或转录增强子，这些增强子区域可以是atg起始密码子或邻接区域起始密码子等，但必需与编码序列的阅读框相同，以保证整个序列的正确翻译。所述翻译控制信号和起始密码子的来源是广泛的，可以是天然的，也可以是合成的。翻译起始区域可以来自转录起始区域或结构基因。
16、为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选，可对所用植物表达载体进行加工，如加入可在植物中表达的编码可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因(gus基因、萤光素酶基因等)、具有抗性的抗生素标记物(庆大霉素标记物、卡那霉素标记物等)或是抗化学试剂标记基因(如抗除莠剂基因)等。从转基因植物的安全性考虑，可不加任何选择性标记基因，直接以逆境筛选转化植株。
17、进一步的，所述包含基因ospin9的重组表达载体、表达盒为采用限制性内切酶hindⅲ和bsteii双酶切载体pcambia1301的重组位点插入所述基因ospin9得到。
18、进一步的，所述包含基因ospin9的重组菌为将所述重组表达载体或表达盒转入工程菌得到。
19、进一步的，所述扩增基因ospin9的引物选自seq id no.4所示primer1、seq idno.5所示primer2，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.耐盐相关基因OsPIN9，或基因OsPIN9编码的蛋白质，或包含基因OsPIN9的重组表达载体、表达盒，或包含基因OsPIN9的重组菌，或扩增基因OsPIN9的引物在调控水稻耐盐性中的基因工程应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述基因OsPIN9为如下1)或2)或3)所述的DNA分子：
3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，敲除权利要求1所述的基因OsPIN9，提高水稻盐敏感性。
4.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，过表达权利要求1所述的基因OsPIN9，提高水稻耐盐性。
5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述基因OsPIN9编码的蛋白质为氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示，或者，基因OsPIN9编码的蛋白质为将SEQ ID NO.3的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与耐盐性相关的由SEQ ID NO.3衍生的蛋白质。
6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述包含基因OsPIN9的重组表达载体、表达盒为采用植物表达载体插入基因OsPIN
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述包含基因OsPIN9的重组表达载体、表达盒为采用限制性内切酶HindⅢ和BstEII双酶切载体pCAMBIA1301的重组位点插入所述基因OsPIN9得到。
8.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述包含基因OsPIN9的重组菌为将所述重组表达载体或表达盒转入工程菌得到。
9.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述扩增基因OsPIN9的引物选自SEQ IDNO.
...【技术特征摘要】
1.耐盐相关基因ospin9，或基因ospin9编码的蛋白质，或包含基因ospin9的重组表达载体、表达盒，或包含基因ospin9的重组菌，或扩增基因ospin9的引物在调控水稻耐盐性中的基因工程应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述基因ospin9为如下1)或2)或3)所述的dna分子：
3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，敲除权利要求1所述的基因ospin9，提高水稻盐敏感性。
4.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，过表达权利要求1所述的基因ospin9，提高水稻耐盐性。
5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述基因ospin9编码的蛋白质为氨基酸序列如seq id no.3所示，或者，基因ospin9编码的蛋白质为将seq id...
【专利技术属性】
技术研发人员：井文，施一渊，邓平，章文华，袁静娅，
申请(专利权)人：南京农业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。