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() 葡萄circ2656在调控植物盐胁迫抗性中的用途制造技术_技高网

葡萄circ2656在调控植物盐胁迫抗性中的用途制造技术

技术编号:43516612 阅读:11 留言:0更新日期:2024-12-03 12:07
本发明专利技术属于生物技术领域,公开了葡萄circ2656在调控植物盐胁迫抗性中的用途,所述circ2656是位于葡萄第9号染色体的circRNA,circ2656全长987bp,其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。circ2656在盐胁迫处理后的表达量呈现上升趋势;在葡萄中过表达circ2656后转基因植株的抗盐性显著提高,另外在烟草中过表达circ2656,促进了根系在高盐环境下的生长发育。本发明专利技术为今后利用基因工程技术提高植物抗逆性提供理论依据,具有很大的应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物,具体涉及葡萄circ2656在调控植物盐胁迫抗性中的用途


技术介绍

1、越来越多的研究指出:非编码rna在植物生长发育过程中存在不可或缺的功能,包括正常生长发育以及生理和胁迫反应。而环状rna(circular rna,circrna)作为非编码rna中的重要成员广泛存在于植物中,但植物circrna的生物发生和功能的调控机制在很大程度上仍然未知。

2、circrna是指通过头尾相连(也称反式剪接)形成的共价闭合环形rna分子。在circrna中,下游的剪接供体位点连接到上游的剪接受体位点。随着测序技术和相关分析方法的发展,研究证实circrna在真核生物中广泛存在,包括人类、小鼠、果蝇、酵母细胞、线虫和古细菌等等,且circrna具备高稳定性、序列保守性及组织特异性等特征。目前,植物中进行circrna的鉴定报道共涉及逾20个植物物种,plantcircbase中已经存储了171,118个circrna。

3、2014年首次报道了在拟南芥(arabidopsis thaliana)中表达的circrna,随后在水稻(o.sativa)和拟南芥(a.thaliana)中进行了circrna的全基因组鉴定和研究。植物circrna具有特定的时空表达特征,最近的研究表明,植物在生物胁迫和非生物胁迫下,circrna存在差异表达。大量circrna被预测参与多种细胞生理生命反应,如细胞氧化还原反应、细胞壁降解、冷热休克蛋白、冷胁迫、盐胁迫相关蛋白以及各种受低温诱导的转录因子等。多种circrna在胁迫处理后表达水平发生显著变化,在玉米和水稻中已经鉴定出了多种响应干旱、低温和盐胁迫的circrna。截止目前,6项报道通过转基因实验证实circrna参与植物胁迫抗性反应,包括葡萄冷胁迫响应、盐胁迫的响应;毛白杨的热胁迫响应;玉米和拟南芥的干旱响应;及水稻稻瘟病抗性产生过程。有3项报道通过转基因实验分别证实circrna影响拟南芥生长发育。1项报道证实circrna参与番茄果实颜色的形成。另外在3项关于营养缺乏胁迫的报道中也发现了circrna的参与,包括参与对不同基因型大豆中不同浓度磷的响应、不同circrna在低氮条件下的改变、circrna通过mirna参与白菜叶片对缺钙胁迫反应。但circrna在植物盐胁迫响应中发挥作用的转基因证据支持仍然较少。

4、数十年前就有报道称土壤含盐量过高,全球超过8亿公顷的土地以及亚洲约2200万公顷的土地变成了盐碱地。在随后的十年内,全球受盐影响的土地面积增加到11.28亿公顷,亚洲增加到5200万公顷,每年造成经济损失近300亿美元。因此,迫切需要研究和重视土壤盐渍化,以减少或控制其对作物的影响。

5、葡萄作为藤本落叶果树,在我国是一种重要经济作物。当前,国内大部分可耕地用于种植粮食作物。因此,葡萄和其他果树通常种植在盐碱地的边缘土地上,加之果农盲目过量施肥和不合理灌溉,葡萄园土壤盐渍化日趋严重。此外,在葡萄设施栽培过程中,由于设施内土壤缺少雨水淋洗,更容易造成可溶性盐的积累。据统计,设施栽培中每3-5年便会出现次生盐渍化问题。土壤盐渍化严重抑制葡萄根系的生长,影响葡萄正常的生长发育过程,从而降低果实品质,造成产量损失。因此,有必要对葡萄耐盐胁迫的机制进行研究,这将有助于未来的分子育种工作。并且盐碱地的开发利用也一直是中国政策制定者关注的焦点。

6、抗逆反应是植物中的一个重要研究方向,当前土壤盐渍化造成的葡萄生理障碍问题越来越明显。盐渍化土壤严重影响葡萄正常生长发育、果实品质和产量。植物circrna在非生物、生物胁迫和不同的生长发育阶段均会发生差异表达。但关于盐胁迫如何影响植物中circrna的表达模式知之甚少。

7、对于circrna在植物抗盐方面的应用,目前已有的报道中仅一项关于circsiz1(专利号:cn111718935a)的研究提供了其在植物体内发挥抗盐功能的转基因证据,但其优选植物为烟草,缺乏葡萄植株的转基因证据。在抗盐功能方面,circsiz1通过转化烟草证明其可以抵抗中低浓度(100,150mm)的盐胁迫,但在高盐(200mm)胁迫中,效果不显著。因此在该领域的研究还需要继续深入。


技术实现思路

1、针对现有技术中存在的抗盐胁迫、调控植物高盐环境下生长发育方面的问题,本专利技术的目的是提供葡萄circ2656在调控植物盐胁迫抗性中的用途,本申请发掘出的全新circrna即circ2656不仅在功能上更加显著,且以葡萄作为优选植物。借助葡萄愈伤组织再分化,成功获得circ2656转基因葡萄植株,抗盐性较之野生型大大提高,为提高葡萄抗盐性提供了新的方向,对培育抗盐植物品种具有重要意义。

2、circrna作为非编码rna研究领域的新热点,现有研究表明:circrna在植物抗逆功能方面存在重要功能,但目前已有的报道中,仅一项关于circrna(circsiz1)的研究提供了其在植物体内发挥抗盐功能的转基因证据。circrna在植物盐胁迫响应中发挥作用的转基因证据支持仍然缺乏。

3、在对实验室前期发掘的抗盐功能基因vvu2af65b的全转录组测序分析中发现circ2656与超表达vvu2af65b具有强相关性。基于此本专利技术针对circ2656展开克隆及功能研究,特别是抗盐中的功能。

4、为实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:

5、本专利技术的第一方面,提供葡萄circ2656在如下(1)-(2)至少一项中的用途:

6、(1)调控植物抗盐性;

7、(2)培育抗盐性植物;

8、所述葡萄circ2656的核苷酸序列如seq id no.1所示。

9、上述用途中,所述植物优选为葡萄和/或烟草。

10、本专利技术的第二方面,提供含有葡萄circ2656的表达载体、转基因细胞系或基因工程菌在如下(1)-(2)至少一项中的用途:

11、(1)调控植物抗盐性;

12、(2)培育抗盐性植物;

13、所述葡萄circ2656的核苷酸序列如seq id no.1所示。

14、本专利技术的第三方面,提供一种提高盐胁迫抗性的方法,包括用葡萄circ2656转化植物并使所述葡萄circ2656在所述植物中表达的步骤;

15、所述葡萄circ2656的核苷酸序列如seq id no.1所示。

16、本专利技术的第四方面,提供一种培育抗盐植物的方法,包括以下步骤:

17、获取葡萄circ2656序列,构建葡萄circ2656过表达载体,将所述葡萄circ2656过表达载体导入到目标植株中,获得抗盐性提高的葡萄circ2656转基因植株;所述葡萄circ2656的核苷酸序列如seq id no.1所示。

18、优选的,所述获取葡萄circ2656基因的方法为pcr扩增法。具体过程为:

19、使用primer expre本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.葡萄circ2656在调控植物盐胁迫抗性中的用途,其特征在于,包括如下(1)或(2)中至少一项:

2.根据权利要求1所述的用途,其特征在于,所述植物为葡萄和/或烟草。

3.含有权利要求1所述葡萄circ2656的表达载体、转基因细胞系或基因工程菌的用途,其特征在于,包括如下(1)或(2)中至少一项:

4.一种提高盐胁迫抗性的方法,包括用葡萄circ2656转化植物并使所述葡萄circ2656在所述植物中表达的步骤;所述葡萄circ2656的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

5.一种培育抗盐植物的方法,其特征在于,包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述培育抗盐植物的方法,其特征在于,所述获取葡萄circ2656基因的方法为PCR扩增法,用于验证葡萄circ2656全长基因的引物序列如SEQ ID NO.2和SEQ IDNO.3所示。

7.根据权利要求5所述培育抗盐植物的方法,其特征在于,构建葡萄circ2656过表达载体所用的转化载体为pHB。

8.根据权利要求5所述培育抗盐植物的方法,其特征在于,所述目标植株为葡萄和/或烟草。

...

【技术特征摘要】

1.葡萄circ2656在调控植物盐胁迫抗性中的用途,其特征在于,包括如下(1)或(2)中至少一项:

2.根据权利要求1所述的用途,其特征在于,所述植物为葡萄和/或烟草。

3.含有权利要求1所述葡萄circ2656的表达载体、转基因细胞系或基因工程菌的用途,其特征在于,包括如下(1)或(2)中至少一项:

4.一种提高盐胁迫抗性的方法,包括用葡萄circ2656转化植物并使所述葡萄circ2656在所述植物中表达的步骤;所述葡萄circ2656的核苷酸序列如seq id no.1...

【专利技术属性】
技术研发人员:范宗宝姚玉新高雅哲王胜男王菲魏德政徐军
申请(专利权)人:山东农业大学
类型:发明
国别省市:

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