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() 玉米抗坏血酸氧化酶ZmSKUS16在调控植物耐盐性中的应用制造技术_技高网

玉米抗坏血酸氧化酶ZmSKUS16在调控植物耐盐性中的应用制造技术

技术编号:43184186 阅读:4 留言:0更新日期:2024-11-01 20:09
本发明专利技术公开了玉米抗坏血酸氧化酶ZmSKUS16在调控植物耐盐性中的应用,属于植物基因工程技术领域。本发明专利技术首次研究发现:玉米抗坏血酸氧化酶ZmSKUS16负调控玉米的耐盐性。在盐胁迫条件下,过表达ZmSKUS16基因会使玉米的耐盐性降低;而将玉米抗坏血酸氧化酶ZmSKUS16突变,则会提高玉米的耐盐性,进而提高作物的产量。本发明专利技术为玉米耐盐育种提供了一个重要的基因资源,对培育玉米耐盐的优良品种具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及植物基因工程,具体涉及玉米抗坏血酸氧化酶zmskus16在调控植物耐盐性中的应用。


技术介绍

1、土壤盐渍化是威胁全球农业的重大环境挑战。世界上大约20%的灌溉农田受到土壤盐碱化的不利影响。土壤盐渍化问题因自然环境恶化、不良灌溉方式和气候变化而加剧。因此,解决日益严重的土壤盐碱化威胁至关重要。

2、盐胁迫通过抑制种子萌发、生长发育和开花结果对植物产生不利影响。盐碱地中钠的高浓度限制了植物对水分的吸收和对养分的吸收。水分缺乏和营养不平衡是造成胁迫的主要原因,包括渗透胁迫和离子胁迫。这些初级应激导致氧化应激,并可引起一系列次生应激。盐胁迫导致各种生理和分子变化,通过抑制光合作用阻碍植物生长,从而减少可利用资源,抑制细胞分裂和增长。盐胁迫影响聚光复合体的形成,调控光合作用的状态转变。盐胁迫条件下糖基化的调节会影响光合作用关键酶,如核酮糖-1,5二磷酸羧化酶/加氧酶(rubisco)的活性或蛋白质稳定性。盐胁迫还影响糖信号,改变糖的水平,如蔗糖、果糖和糖酵解。

3、玉米是一种盐敏感型植物,盐碱地会对玉米造成盐胁迫,盐胁迫在玉米的整个生长发育时期都有着巨大的影响,盐胁迫会抑制玉米吸收水分、影响玉米正常营养状况。玉米在受到盐胁迫后会出现植株生长迟缓、发育不良,生理性干旱枯萎,严重的盐胁迫甚至会导致玉米植株死亡。因此,研究玉米的耐盐机理,培育耐盐新品种,减轻盐碱地对玉米产量的影响,有效利用广袤的盐碱地,进一步扩大玉米耕种面积,是显著提高玉米总产量,解决粮食供应问题的有效办法之一。

4、多铜氧化酶(mco)广泛存在于动植物、细菌及真菌中,包括抗坏血酸氧化酶、漆酶、血浆铜蓝蛋白等多种类型。作为一种重要的金属氧化酶,mco在其单铜离子中心接受底物电子,并将这些电子转移到多铜离子中心,供给氧气结合,最后生成水。在植物中,mco以多种形式作用于植物的生长、生殖、发育过程,其中包括伤口愈合、木质素合成、色素合成、小孢子发育和花粉管生长等。抗坏血酸氧化酶属于多铜氧化酶家族中的一员,催化抗坏血酸氧化为单脱氢抗坏血酸,在植物生长发育过程中起重要作用。有研究认为抗坏血酸氧化酶可能与细胞扩增、细胞伸长有关;也有研究发现抗坏血酸氧化酶活性与小麦抗病性和辣椒抗蚜有关系。不同植物来源的抗坏血酸氧化酶的蛋白组成不同,功能也存在差异,目前还未见有玉米抗坏血酸氧化酶在调控植物耐盐性方面的报道。


技术实现思路

1、针对上述现有技术,本专利技术的目的是提供玉米抗坏血酸氧化酶zmskus16在调控植物耐盐性中的应用。本专利技术研究发现,玉米抗坏血酸氧化酶zmskus16在植物耐盐性方面起负调控作用,玉米抗坏血酸氧化酶zmskus16的突变体提高了植物的耐盐性。本专利技术为玉米耐盐育种提供了一个新的基因资源,对培育玉米耐盐品种具有重要意义。

2、为实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:

3、本专利技术的第一方面,提供玉米抗坏血酸氧化酶zmskus16作为负调控因子在提高植物耐盐性中的应用;

4、所述玉米抗坏血酸氧化酶zmskus16的氨基酸序列如seq id no.1所示。

5、本专利技术的第二方面,提供zmskus16基因作为负调控基因在如下(1)或(2)中的应用:

6、(1)提高植物耐盐性;

7、(2)培育耐盐性提高的植物品种。

8、所述zmskus16基因是如下i)或ii)所示的dna分子:

9、i)核苷酸序列是seq id no.2所示的dna分子;

10、ii)除i)以外的编码seq id no.1所示氨基酸序列的dna分子。

11、本专利技术的第三方面,提供一种提高玉米耐盐性的方法,包括:

12、将玉米中的zmskus16基因敲除或沉默的步骤;

13、或者,使玉米中抗坏血酸氧化酶zmskus16突变的步骤。

14、上述方法中,可以采用crispr-cas9基因编辑技术、vigs技术、t-dna插入或rna干涉技术将玉米中的zmskus16基因敲除或沉默。

15、上述方法中,将玉米中抗坏血酸氧化酶zmskus16突变为seq id no.3所示的蛋白。

16、本专利技术的第四方面,提供一种玉米抗坏血酸氧化酶zmskus16突变体,所述玉米抗坏血酸氧化酶zmskus16突变体的氨基酸序列如seq id no.3所示。

17、本专利技术的第五方面,提供上述玉米抗坏血酸氧化酶zmskus16突变体在提高植物耐盐性中的应用。

18、本专利技术的有益效果:

19、本专利技术首次研究发现:玉米抗坏血酸氧化酶zmskus16负调控玉米的耐盐性。在盐胁迫条件下,过表达zmskus16基因会使玉米的耐盐性降低;而将玉米抗坏血酸氧化酶zmskus16突变,则会提高玉米的耐盐性,进而提高作物的产量。本专利技术为玉米耐盐育种提供了一个重要的基因资源,对培育玉米耐盐的优良品种具有重要意义。

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【技术保护点】

1.玉米抗坏血酸氧化酶ZmSKUS16作为负调控因子在提高植物耐盐性中的应用;所述玉米抗坏血酸氧化酶ZmSKUS16的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。

2.ZmSKUS16基因作为负调控基因在如下(1)或(2)中的应用:

3.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述ZmSKUS16基因是如下i)或ii)所示的DNA分子:

4.一种提高玉米耐盐性的方法,其特征在于,包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,将玉米中抗坏血酸氧化酶ZmSKUS16突变为SEQ ID NO.3所示的蛋白。

6.一种玉米抗坏血酸氧化酶ZmSKUS16突变体,其特征在于,所述玉米抗坏血酸氧化酶ZmSKUS16突变体的氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示。

7.权利要求6所述的玉米抗坏血酸氧化酶ZmSKUS16突变体在提高植物耐盐性中的应用。

【技术特征摘要】

1.玉米抗坏血酸氧化酶zmskus16作为负调控因子在提高植物耐盐性中的应用;所述玉米抗坏血酸氧化酶zmskus16的氨基酸序列如seq id no.1所示。

2.zmskus16基因作为负调控基因在如下(1)或(2)中的应用:

3.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述zmskus16基因是如下i)或ii)所示的dna分子:

4.一种提高玉米耐盐性的方法,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:周超赵翔宇贺晓菲张冬晴李渊
申请(专利权)人:山东农业大学
类型:发明
国别省市:

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