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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水稻分子育种和基因工程,更具体地,涉及一种水稻oswak3基因鉴定方法及其在改良水稻耐盐性性状中的应用。
技术介绍
1、水稻(oryza sativa l.)是全世界一半以上人口的主食,也是我国重要的粮食作物之一。土壤盐碱化程度的加重,严重限制了土地利用和粮食作物的生产和发展。世界上约有20%的灌溉土地受到盐胁迫的影响。我国盐碱地面积约有2亿亩具备种植水稻潜力。开发和利用盐碱地对于保障我国粮食安全具有重要的战略意义。水稻是中等盐敏感作物,是盐碱地改良的首选粮食作物。培育和推广耐盐碱水稻品种是扩大盐碱地开发利用以及提高水稻种植面积和产量的最经济有效的措施。水稻耐盐基因的鉴定及分子机制研究以及利用分子设计育种手段培育强耐盐碱水稻品种,对保证水稻的安全生产和可持续发展非常有意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种水稻oswak3耐盐基因鉴定方法及其在改良水稻耐盐性性状的应用,所述水稻oswak3基因的id是loc_os01g20880,其cds核苷酸序列如序列1所示,编码氨基酸序列如序列2所示。通过将zh11品种中的wak3基因敲除后,发现其敲除株系材料与zh11背景材料相比变为敏盐材料,证明了oswak3基因确实为耐盐基因,为水稻耐盐品种的选育提供了新的抗性遗传资源。为实现上述专利技术目的,本专利技术采取下述技术方案如下。
2、本专利技术的第一方面:水稻oswak3在改良水稻耐盐性性状的应用,所述水稻oswak3基因的cds核苷酸序列如序列1所示
3、本专利技术的第二方面:利用基因工程手段,增强水稻中的基因oswak3,使基因oswak3功能增强或表达量上升。
4、本专利技术的第三方面,提供了一种水稻oswak3耐盐基因的鉴定方法:通过海稻86 和滇粳优1号构建的f2遗传群体,并在f2群体中选择极端表型(盐敏感和耐盐)的f2个体,制备bsa的耐盐和盐敏感混合池,并对海稻86 、滇粳优1号双亲和bsa极端表型f2混合池,共计4个样本进行dna测序。将四个混池与海稻86参考基因组进行比对。共鉴定到3,532,549个变异位点,基于这些变异位点在chr01,chr04和chr06上分别发现了5个qtl位点,将其命名为qst.1.1,qst.1.2,qst.1.3,qst.4.1,qst.6.1。在1号染色体qst.1.2区间发现1个wak3基因,该基因在盐胁迫条件下上调表达,可见该基因可能参与盐胁迫应答。通过比对,发现在“日本晴”基因组中的id为loc_os01g20880。
5、本专利技术的第四方面提供水稻oswak3耐盐基因的功能验证方法,所述oswak3基因的cds核苷酸序列如序列1所示,该方法包括如下步骤:
6、(1)利用序列3和序列4的引物,构建得到 crispr/cas9的oswak3载体;
7、(2)通过愈伤转化将cripsr/cas9-oswak3载体转入水稻中,对该材料进行基因编辑,获得基因编辑水稻oswak3(23a,27a,29a);
8、(3)利用序列5和序列6所述引物对基因编辑水稻oswak3的基因组dna进行pcr扩增;
9、(4)利用序列5对pcr产物进行测序,获得基因编辑结果,得到敲除株系23a、27a和29a;
10、(5)将水稻以及t2代纯合敲除株系23a、27a和29a,在水培营养液条件下培养14天,随后利用100mmol/l的nacl进行盐胁迫处理,结果发现敲除株系23a、27a和29a表现为盐敏感表型反应。
11、优选的是,所述水稻为zh11。
12、功能验证结果说明敲除水稻中的oswak3基因,会使得zh11敲除材料变为敏感材料,由此证明oswak3基因为水稻耐盐基因,为水稻耐盐育种提供了新的抗性遗传基因资源。
13、有益效果:本专利技术首次发现水稻中的耐盐基因oswak3,通过将中花11(zh11)品种中的wak3基因敲除后,发现其敲除株系材料与zh11背景材料相比变为敏盐材料,证明了oswak3基因确实为耐盐基因,为水稻耐盐品种的选育提供了新的抗性遗传资源。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.水稻OsWAK3在改良水稻耐盐性性状的应用,其特征在于,所述水稻OsWAK3基因的CDS核苷酸序列如序列1所示。
2.如权利要求1所述的应用,其特征在于,所述水稻OsWAK3基因的氨基酸序列如序列2所示。
3.一种提高水稻耐盐性的方法,其特征在于,利用基因工程手段,增强水稻中的基因OsWAK3,使基因OsWAK3功能增强或表达量上升。
4.水稻OsWAK3耐盐基因的鉴定方法,其特征在于,所述OsWAK3基因的CDS核苷酸序列如序列1所示,通过海稻86 和滇粳优1号构建的F2遗传群体,并在F2群体中选择极端表型的F2个体,制备BSA的耐盐和盐敏感混合池,并对海稻86 、滇粳优1号双亲和BSA极端表型F2混合池,共计4个样本进行DNA测序,将四个混池与海稻86参考基因组进行比对。
5.如权利要求4所述的水稻OsWAK3耐盐基因的鉴定方法,其特征在于,所述极端表型为盐敏感和耐盐表型。
6.水稻OsWAK3耐盐基因的功能验证方法,其特征在于,所述OsWAK3基因的CDS核苷酸序列如序列1所示,该方法包括如下步骤:
...【技术特征摘要】
1.水稻oswak3在改良水稻耐盐性性状的应用,其特征在于,所述水稻oswak3基因的cds核苷酸序列如序列1所示。
2.如权利要求1所述的应用,其特征在于,所述水稻oswak3基因的氨基酸序列如序列2所示。
3.一种提高水稻耐盐性的方法,其特征在于,利用基因工程手段,增强水稻中的基因oswak3,使基因oswak3功能增强或表达量上升。
4.水稻oswak3耐盐基因的鉴定方法,其特征在于,所述oswak3基因的cds核苷酸序列如序列1所示,通过海稻86 和滇粳优1号构建的f2遗传群体,并在f2群体中选择...
【专利技术属性】
技术研发人员:靳丁沙,王效宁,徐鹏,张亚格,刘雨晴,林尤珍,黄梦淑,唐力琼,王新华,万金鹏,
申请(专利权)人:海南省农业科学院三亚研究院海南省实验动物研究中心,
类型:发明
国别省市:
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