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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物技术以及基因工程领域,具体涉及水稻aba响应基因osprmt6b及其应用。
技术介绍
1、水稻作为全球最重要的粮食作物之一,支撑着全球逾半数人口的生存。然而,随着全球气候变暖和极端气候事件的频发,水稻的产量和品质面临着严峻挑战。因此,挖掘抗逆基因资源、培育抗逆新品种成为了亟待解决的关键问题。植物激素脱落酸(aba)在种子休眠、萌发、非生物胁迫响应、衰老和发育等多个生理过程中扮演着重要角色。aba信号转导是植物应对胁迫的关键途径,而蛋白质的精氨酸甲基化作为一种普遍的翻译后修饰,显著影响蛋白质结构与功能,参与多种细胞过程。目前,关于精氨酸甲基化在aba信号途径中的作用尚不清楚。
2、开发新的基因用于调控aba信号,进而提高水稻的抗胁迫能力,具有重要的意义。
3、水稻中目前已经鉴定到8个prmt,分别为:osprmt1、osprmt3、osprmt4、osprmt5、osprmt6a、osprmt6b、osprmt7和osprmt10(a.ahmad et al.,characterization of theprmt gene family in rice reveals conservation of arginine methylation.plosone,6(8):e22664(2011).)。但是它们在水稻中具体功能和作用机制鲜少报导。体外实验显示,osprmt6b表现出比osprmt6a更强的酶活性。此外,osprmt6的两个同源蛋白osprmt6a和osprmt6b在体外能够形成
4、水稻是全球关键的粮食作物,支撑着全球逾半数人口的生计。在全球气候变暖和极端气候事件频发的背景下,水稻产量和品质的稳定性面临严峻挑战。植物激素aba在植物响应各种胁迫信号如高温、干旱和盐害等中起到重要作用。植物在面对不同胁迫时不能像动物通过移动进行逃避,从而进化出一系列调控机制来面对环境的改变。主要通过两种方式来应对各种胁迫:第一是通过转录和翻译调控,仅能作用于植物的当代世代。第二是通过表观遗传学调控,相对于第一种方式,表观遗传学通过对基因组建立稳定的、可遗传的表观修饰来调控子代应对环境胁迫的能力。精氨酸残基的甲基化作用,作为一种显著的蛋白质后翻译修饰机制,对多种生物学过程具有调节性影响,包括信号传导、前体mrna的剪接过程以及dna损伤修复等关键性细胞功能。而目前水稻中精氨酸甲基化在aba信号中的研究鲜少报道。了解水稻如何在逆境胁迫中保持正常生长,以及这种机制是否在不同作物种类中得以保留,将为我们提供如何应对气候变化、生产更稳定作物产量的方法。因此,植物如何在抗逆境耐受性和植物生长之间取得平衡,将成为作物改良中的关键研究领域。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种水稻aba响应基因osprmt6b及其应用。本研究是通过crispr-cas9基因编辑方法获得的osprmt6b敲除突变体,导致翻译提前终止。
2、本专利技术提供水稻aba响应基因osprmt6b或其突变体在培育具有目标性状的水稻品种中的用途,所述突变体是使得所述基因osprmt6b表达丧失或弱化;
3、所述目标性状选自:(1)改变水稻抗旱胁迫能力;(2)改变水稻株高和/或水稻分蘖能力;(3)改变水稻种子发芽率和/或改变水稻幼苗生长速率。
4、具体地,其是通过基因突变,使得水稻内源的所述基因osprmt6b表达丧失或弱化,以达到的目标性状为提高水稻抗旱胁迫能力,降低水稻株高和/或增加水稻分蘖能力。
5、更具体地,所述基因突变导致翻译提前终止。
6、在具体实施方式中,其是采用基因编辑的方法进行,具体采用crispr-cas9基因编辑方法对所述基因osprmt6b进行突变。
7、另外地,通过过表达所述基因osprmt6b进行以提高水稻种子发芽率和/或提高水稻幼苗生长。
8、本专利技术也提供一种培育水稻抗旱胁迫能力增强的水稻的方法,其包括如下步骤:通过基因突变使得水稻内源的所述基因osprmt6b表达丧失或弱化;进一步筛选得到水稻抗旱胁迫能力提高的转基因植株。
9、任选地,还包括进一步培育抗旱胁迫能力提高的的转基因品种的步骤。
10、具体地,所述基因突变导致翻译提前终止。
11、更具体地,其是采用基因编辑的方法进行,具体采用crispr-cas9基因编辑方法对所述基因osprmt6b进行突变。
12、本专利技术获得的效果是:osprmt6b突变体具有aba萌发的敏感表型,osprmt6b的mrna和蛋白受到aba诱导,以及osprmt6b突变体在干旱胁迫下存活率明显增加这些结果表明osprmt6b在aba信号和逆境胁迫中发挥了正向作用,因而可以用于培育相关的水稻品种,具有应用价值。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.水稻ABA响应基因OsPRMT6b或其突变体在培育具有目标性状的水稻品种中的用途,所述突变体是使得所述基因OsPRMT6b表达丧失或弱化;
2.如权利要求1所述的用途,其特征在于,其是通过基因突变,使得水稻内源的所述基因OsPRMT6b表达丧失或弱化,以达到的目标性状为提高水稻抗旱胁迫能力,降低水稻株高和/或增加水稻分蘖能力。
3.如权利要求2所述的用途,其特征在于,所述基因突变导致翻译提前终止。
4.如权利要求2所述的用途,其特征在于,其是采用基因编辑的方法进行,具体采用CRISPR-Cas9基因编辑方法对所述基因OsPRMT6b进行突变。
5.如权利要求1所述的用途,其特征在于,通过过表达所述基因OsPRMT6b进行以提高水稻种子发芽率和/或提高水稻幼苗生长。
6.一种培育水稻抗旱胁迫能力增强的水稻的方法,其特征在于,包括如下步骤:通过基因突变使得水稻内源的所述基因OsPRMT6b表达丧失或弱化;进一步筛选得到水稻抗旱胁迫能力提高的转基因植株。
7.如权利要求6所述的方法的,其特征在于,还包括进一步培
8.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述基因突变导致翻译提前终止。
9.如权利要求6所述的方法,其特征在于,其是采用基因编辑的方法进行,具体采用CRISPR-Cas9基因编辑方法对所述基因OsPRMT6b进行突变。
...【技术特征摘要】
1.水稻aba响应基因osprmt6b或其突变体在培育具有目标性状的水稻品种中的用途,所述突变体是使得所述基因osprmt6b表达丧失或弱化;
2.如权利要求1所述的用途,其特征在于,其是通过基因突变,使得水稻内源的所述基因osprmt6b表达丧失或弱化,以达到的目标性状为提高水稻抗旱胁迫能力,降低水稻株高和/或增加水稻分蘖能力。
3.如权利要求2所述的用途,其特征在于,所述基因突变导致翻译提前终止。
4.如权利要求2所述的用途,其特征在于,其是采用基因编辑的方法进行,具体采用crispr-cas9基因编辑方法对所述基因osprmt6b进行突变。
5.如权利要求1所述的用途,其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员:万建民,吴赴清,朱杉杉,金鑫,林启冰,马炜炜,盛培科,任玉龙,程治军,雷财林,
申请(专利权)人:中国农业科学院作物科学研究所,
类型:发明
国别省市:
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