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() 水稻乙烯响应转录因子OsKTR2的基因工程应用制造技术_技高网

水稻乙烯响应转录因子OsKTR2的基因工程应用制造技术

技术编号:44334264 阅读:2 留言:0更新日期:2025-02-18 20:43
本发明专利技术公开了水稻乙烯响应转录因子OsKTR2的基因工程应用。一种水稻乙烯响应转录因子OsKTR2,其CDS序列为SEQ ID NO.1。本发明专利技术中,首次发现由OsKTR2基因构建的重组表达载体,通过农杆菌介导的水稻转基因技术转染到野生型水稻日本晴(Oryza sativa.ssp.cv.Japonica)中,增加水稻的有效分蘖数、总分蘖数以及结实率,从而提高水稻的产量。除此之外,OsKTR2的表达受低钾胁迫诱导上调,进而促进水稻对钾的吸收。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于基因工程,涉及水稻乙烯响应转录因子osktr2的基因工程应用。


技术介绍

1、钾(k)是重要的矿物质宏量营养元素之一,广泛参与许多植物生长发育的生理过程,包括渗透调节、酶激活、离子平衡、气孔运动以及对生物胁迫和非生物胁迫的抵抗等(wang et al.,2013;anschütz et al.,2014)。作为一种重要的无机渗透离子,k+可以调节植物细胞的渗透势能,在植物对渗透/干旱胁迫中发挥重要作用。k也可以调节植物的光合作用以及对碳水化合物的转移和新陈代谢,最终决定作物的产量和品质。当k供应不足时,植物会表现出叶片失水发黄、植株弱小以及对干旱等非生物胁迫敏感,严重影响植物的生长发育(munson,1985)。相反,在k供应充足的情况下,植物可以增强对生物胁迫以及非生物胁迫的抵御能力。

2、据报道,低钾胁迫会在根系表皮细胞内产生缺钾信号,包括ca2+、ros、植物激素、micrornas等。这些信号进一步被传导,并通过转录因子触发下游靶基因(尤其是k通道以及高亲和k转运蛋白)的表达,最终实现植物对低钾环境的适应(wang and wu,2013)。

3、ap2/erf是最大的植物转录因子家族之一,包含119-200个家族成员(du etal.2014;nakano et al.2006;rao et al.2015;zhuang et al.2008),这些成员参与了植物乙烯信号传导、应激反应、新陈代谢以及对外界刺激的响应等生理过程(han et al.,2016;koyama etal.2013;lee et al.2012;li et al.2007;fits and memelink 2000;trujillo et al.2008;zhu et al.2014)。ap2/erf超家族成员均包含一个大约由57–66个氨基酸组成的由3个β折叠链(dna结合域)和1个α螺旋元件组成的保守的ap2结合域(okamuro et al.,1997;danny w-k ng et al.,2018)。根据成员间ap2结构域拷贝数的不同,我们通常把ap2/erf转录因子划分为ap2、erf、rav和soloist四个亚家族(nakano etal.2006;licausi et al.2010a)。但是该家族的不同成员往往只在植物乙烯信号传导、应激反应、新陈代谢以及对外界刺激的响应等生理过程的某一环节中发挥相应的生物功能。kim等人发现拟南芥erf转录因子第vb亚家族成员rap2.11通过调控高亲和k转运体athak5基因以及低钾信号转导途径其他相关基因的表达,提高植株对低钾环境的耐受性(kim etal.,2012)。而ap2/erf家族的其它成员如aterf98、mserf8、jcerf011以及caerflp1的表达可以提高植物的耐盐性(chen et al.2012;lee et al.2004;tang et al.2016;zhang etal.2004,2012b)。此外,也有少部分的ap2/erf成员可以同时响应两种或以上的环境胁迫。一个新的ap2/erf成员究竟具备何种生物功能是无法预料的。


技术实现思路

1、本专利技术的目是提供水稻乙烯响应转录因子osktr2的基因工程应用,主要是自身启动子超表达材料可以增加分蘖数、提高结实率和产量。

2、本专利技术的目的通过如下技术实现:

3、水稻乙烯响应转录因子osktr2,cdna序列如seq id no.1所示。

4、一种重组表达载体,含有权利要求1所述的水稻乙烯响应转录因子osktr2。

5、所述的重组表达载体为pcambia1305载体。

6、所述的重组表达载体,进一步是将权利要求1所述的水稻乙烯响应转录因子osktr2插到出发载体pcambia1305的saci和psti酶切位点后用ecori和saci双酶切除ubiquitin启动子并插入osktr2基因自身启动子所得。

7、所述的水稻乙烯响应转录因子osktr2的应用,选自如下任意一项或多项:

8、(1)增加作物的总分蘖数、有效分蘖数、结实率;

9、(2)提高水稻产量;

10、(3)促进水稻对钾的吸收;

11、所述的水稻乙烯响应转录因子osktr2在构建转基因水稻中的应用,所述的转基因水稻具有如下任意一项或多项性状:

12、(1)增加作物的总分蘖数、有效分蘖数、结实率;

13、(2)提高水稻产量;

14、(3)促进水稻对钾的吸收;

15、所述的重组表达载体的应用,选自如下任意一项或多项:

16、(1)增加作物的总分蘖数、有效分蘖数、结实率;

17、(2)提高水稻产量;

18、(3)促进水稻对钾的吸收;

19、所述的重组表达载体在构建转基因水稻中的应用,所述的转基因水稻具有如下任意一项或多项性状:

20、(1)增加作物的总分蘖数、有效分蘖数、结实率;

21、(2)提高水稻产量;

22、(3)促进水稻对钾的吸收;

23、本专利技术的有益效果:

24、1.本专利技术中,世界上首次发现由水稻乙烯响应转录因子osktr2构建的重组表达载体,通过农杆菌介导的水稻转基因技术转染到野生型水稻日本晴(oryzasativa.ssp.cv.japonica)中,我们发现osktr2转基因水稻材料的总分蘖数、有效分蘖数、结实率和籽粒产量与野生型水稻相比显著提高。

25、2.本专利技术中的osktr2基因来源于水稻,启动子也是osktr2基因上游的序列,不是外源基因,因此具有生物安全性,所构建的水稻乙烯响应转录因子osktr2植物表达载体可以直接用于农杆菌介导的植物遗传转化,获得可以增加植物总分蘖、有效分蘖的新种质。

26、3.本专利技术中的osktr2基因超表达后可以促进水稻对钾的吸收,尤其在低钾条件下。

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【技术保护点】

1.水稻乙烯响应转录因子OsKTR2,其特征在于cDNA序列如SEQ ID NO.1所示。

2.一种重组表达载体,其特征在于含有权利要求1所述的水稻乙烯响应转录因子OsKTR2。

3.根据权利要求2所述的重组表达载体,其特征在于出发载体为pCAMBIA1305载体。

4.根据权利要求3所述的重组表达载体,其特征在于所述的重组表达载体以水稻乙烯响应转录因子OsKTR2自身启动子替换pCAMBIA1305载体自带的Ubiquitin启动子。

5.根据权利要求3所述的重组表达载体,其特征在于所述的重组表达载体是将权利要求1所述的水稻乙烯响应转录因子OsKTR2插到出发载体pCAMBIA1305的SacI和PstI酶切位点后用EcoRI和SacI双酶切除Ubiquitin启动子并插入OsKTR2基因自身启动子所得。

6.权利要求1所述的水稻乙烯响应转录因子OsKTR2的应用,其特征在于,选自如下任意一项或多项:

7.权利要求1所述的水稻乙烯响应转录因子OsKTR2在构建转基因水稻中的应用,其特征在于,所述的转基因水稻具有如下任意一项或多项性状:

8.权利要求2-5中任一项所述的重组表达载体的应用,其特征在于,选自如下任意一项或多项:

9.权利要求2-5中任一项所述的重组表达载体在构建转基因水稻中的应用,其特征在于,所述的转基因水稻具有如下任意一项或多项性状:

...

【技术特征摘要】

1.水稻乙烯响应转录因子osktr2,其特征在于cdna序列如seq id no.1所示。

2.一种重组表达载体,其特征在于含有权利要求1所述的水稻乙烯响应转录因子osktr2。

3.根据权利要求2所述的重组表达载体,其特征在于出发载体为pcambia1305载体。

4.根据权利要求3所述的重组表达载体,其特征在于所述的重组表达载体以水稻乙烯响应转录因子osktr2自身启动子替换pcambia1305载体自带的ubiquitin启动子。

5.根据权利要求3所述的重组表达载体,其特征在于所述的重组表达载体是将权利要求1所述的水稻乙烯响应转录因子osktr2插到出发载体pcambi...

【专利技术属性】
技术研发人员:余玲李梦琪冯慧敏徐国华
申请(专利权)人:南京农业大学
类型:发明
国别省市:

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