【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水稻早衰相关基因及snp位点筛选，更具体的说是涉及与水稻早衰相关的ospsd1基因、snp位点及应用。
技术介绍
1、衰老是在植物细胞、组织和有机体水平上随着年龄变化、有序的退化过程，最终会造成植物寿命缩短甚至死亡。研究表明，功能叶片过早衰老会缩短叶片的光合时间，进而导致光合产物的积累减少。这一现象直接影响了水稻的灌浆过程、结实率以及千粒重的降低，进而影响水稻的产量。相反，延缓水稻叶片衰老，可有效保证作物产量及经济社会效益。叶片是植物进行自养的关键器官，同时也是地球上利用光能固定碳的重要来源。随着叶片逐渐老化，其中的叶绿体开始退化，并且伴随着大分子物质的分解代谢，包括核酸、蛋白质和脂质等。叶片在植物的生长和成熟过程中扮演着能量产生和养分吸收的主要角色，而这些营养物质会被输送到其他发育中的器官，如新芽、嫩叶、花朵或种子等。因此，叶片的健康状况通常可以反映出植物的生产力和繁殖能力的强弱。叶片衰老是植物生长发育过程中的最后一个阶段，这个过程受到多种内在因素的控制，如激素和遗传变异，同时也受到外在因素的影响，如环境和病虫害等。当植物开始衰老，叶绿素会逐渐降解，导致叶片变黄甚至干枯。
2、在不利条件下，水稻叶片可能发生早衰：叶片早衰发生过程中，最先分解的细胞器是叶绿体，而叶绿体的降解可诱导过氧化氢(h2o2)、羟基自由基(oh-)与超氧阴离子自由基(o2-)等活性氧(ros)成分的积累，从而引起氧化应激反应和细胞损伤。在叶绿体中，ros的产生很大一部分是作为光合电子传递的副产物，其中在光系统psi和psⅱ水平上呈
3、水稻是世界上最重要的粮食作物之一。目前研究表明，光照、土壤和湿度等环境因素，稻瘟病菌、白叶枯病菌和虫害等生物因素，遗传变异、激素等内在因素都可以引发水稻提前衰老，使得水稻的生理代谢功能发生紊乱，叶片失绿、变黄甚至枯萎，光合效能减弱，营养物质分解加速，生命周期提前终止，结实率下降，最终造成水稻产量降低。而适当延缓水稻衰老可以增强光合活动和固氮作用，增加产量，但是对蛋白质含量却起着负反馈的作用。因此，通过对水稻叶片衰老相关基因的克隆和功能研究，揭示其遗传调控机制，为提高水稻生育后期的光合效能、培育恰当时机衰老的水稻品种奠定一定的理论基础，从而为水稻高产及稳产提供重要的现实指导意义。
4、因此，如何克隆到与水稻早衰的相关基因，并筛选到相关突变碱基是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，特提出本专利技术。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术实施例一方面提供了与水稻早衰相关的ospsd1基因，所述基因野生型序列如seq id no.1所示；突变型序列如seq id no.2所示；其中，野生型序列对应的水稻表型为非早衰水稻，突变型序列对应的表型为早衰型水稻。
4、另一方面，提供了所述的基因编码的蛋白质，如seq id no.3或seq id no.4所示。
5、同时，本专利技术还提供了seq id no.1或seq id no.2所述的序列在筛选早衰型水稻或在水稻育种中的应用。
6、作为与上述技术方案相同的专利技术构思，本专利技术还提供了与水稻早衰相关的snp位点，所述snp位点为所述的野生型ospsd1基因第533位核苷酸c/t突变；当为c时，为野生型；当为t时，为早衰型。
7、进一步地，当c突变为t时，株高矮化，抽穗期出现早衰性状，抽穗期20d后除上三叶外全部死亡，上三叶叶尖枯，叶片脆、易折；在黑暗条件下叶绿素降解加快，叶片枯黄衰老；过氧化物酶含量升高，超氧阴离子积累量大，pod、sod酶活性下降，凋亡细胞积累量升高。
8、作为与上述技术方案相同的专利技术构思，本专利技术还请求保护所述的snp位点筛选早衰型水稻或在水稻育种中的应用。
9、作为与上述技术方案相同的专利技术构思，本专利技术还请求保护一种筛选非早衰型水稻的试剂盒，所述试剂盒包括检测所述的snp位点的引物对；所述引物对序列为正向引物forwardprimer(5’-3’)ggtagctaaggtagctagcag；反向引物reverse primer(5’-3’)gcaatgaccaaactttacttatgaag。
10、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术从粳稻品种武运粳21的ems诱变体库中筛选得到水稻早衰突变体psd1。采用图位克隆的方法克隆了早衰突变体基因ospsd1。ospsd1基因是由loc_os06g03380基因发生了单碱基替换而来的，即seq id no.1的第533位核苷酸c转变为a。导致了氨基酸由丙氨酸转变为天冬氨酸。
11、本专利技术的水稻早衰突变体ospsd1基因可以用基因工程或遗传工程方法改良水稻的生活周期，如提高作物的光合作用、调节作物的衰老节点、提高产量等。ospsd1基因的深入功能解读，进一步阐明了水稻叶绿体发育及早衰机制及其作用机理，为生产实践打下了基础。随着我国人口的增长、耕地面积持续减少，高产育种一直是水稻研究的主题。研究水稻叶绿体发育和早衰的遗传机制，可为创制恰当时期衰老的育种材料或品种奠定较好的理论基础，对水稻的高产育种具有重要指导意义，也是当前超高产水稻育种关注的重点。因而，本专利技术对水稻的产量和品质的改良具有重要的意义。
12、综上，为了挖掘新的早衰相关基因，本专利技术从粳稻品种武运粳21为背景的ems诱变体库中筛选到一份早衰的突变体，将其命名为psd1(premature se nescence dwarf 1)。对psd1进行表型分析、光合效率以及细胞结构分析，筛选到相关突变位点，在水稻衰老方面具有广阔的应用前景。
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1.与水稻早衰相关的OsPSD1基因，其特征在于，所述基因野生型序列如SEQ ID NO.1所示；突变型序列如SEQ ID NO.2所示；其中，野生型序列对应的水稻表型为非早衰水稻，突变型序列对应的表型为早衰型水稻。
2.权利要求1所述的基因编码的蛋白质，其特征在于，如SEQ ID NO.3或SEQ ID NO.4所示。
3.SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.2所述的序列在筛选早衰型水稻或在水稻育种中的应用。
4.与水稻早衰相关的SNP位点，其特征在于，所述SNP位点为权利要求1所述的野生型OsPSD1基因第533位核苷酸C/T突变；当为C时，为野生型；当为T时，为早衰型。
5.根据权利要求4所述的SNP位点，其特征在于，当C突变为T时，株高矮化，抽穗期出现早衰性状，抽穗期20d后除上三叶外全部死亡，上三叶叶尖枯，叶片脆、易折；在黑暗条件下叶绿素降解加快，叶片枯黄衰老；过氧化物酶含量升高，超氧阴离子积累量大，POD、SOD酶活性下降，凋亡细胞积累量升高。
6.权利要求4所述的SNP位点筛选早衰型水稻或在水稻育种
7.一种筛选非早衰型水稻的试剂盒，其特征在于，所述试剂盒包括检测权利要求4所述的SNP位点的引物对；所述引物对序列为：
...【技术特征摘要】
1.与水稻早衰相关的ospsd1基因，其特征在于，所述基因野生型序列如seq id no.1所示；突变型序列如seq id no.2所示；其中，野生型序列对应的水稻表型为非早衰水稻，突变型序列对应的表型为早衰型水稻。
2.权利要求1所述的基因编码的蛋白质，其特征在于，如seq id no.3或seq id no.4所示。
3.seq id no.1或seq id no.2所述的序列在筛选早衰型水稻或在水稻育种中的应用。
4.与水稻早衰相关的snp位点，其特征在于，所述snp位点为权利要求1所述的野生型ospsd1基因第533位...
【专利技术属性】
技术研发人员：张芷宁，饶玉春，连锦瑾，吴伊凡，陈振概，朱哲楠，葛亦筠，张伊诺，钟芊芊，唐璐瑶，
申请(专利权)人：浙江师范大学，
类型：发明
国别省市：
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