【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及植物转基因和作物遗传育种领域，具体涉及水稻耐冷性负调控基因osbhlh090及其应用。
技术介绍
0、技术背景
1、水稻是全球重要的粮食作物，特别在亚洲和非洲地区具有重要地位，但其生长容易受到低温冷害的影响。随着全球气候变化，极端天气事件频繁发生，低温冷害对水稻生产的威胁日益增大，尤其是在春秋季节的霜冻和寒潮天气中，低温不仅减缓水稻生长，还可能导致授粉失败、穗部受损甚至失收。因此，提高水稻耐冷性至关重要，这不仅能减少冷害带来的损失，还能提升水稻在恶劣气候下的生产稳定性，扩大水稻种植区域，确保粮食供应的安全。此外，耐冷水稻的培育能够提高农业生产效益，帮助农民应对低温损失并增加收入。近年来，随着分子生物学和基因组学技术的进步，科学家已发现多种与水稻耐冷性相关的基因，利用基因编辑等技术可培育出耐冷性更强的水稻品种，这为提高水稻的抗寒能力提供了精准的解决方案。
2、bhlh(basic helix-loop-helix)转录因子家族是植物中重要的转录因子之一，广泛参与植物的生长发育、光合作用、抗逆反应等多个生物学过程。在水稻中，bhlh转录因子在耐寒、抗病及植物发育等方面发挥着重要的调控作用。随着分子生物学技术的发展，近年来关于水稻bhlh转录因子的研究取得了显著进展，尤其是在水稻耐寒性方面，揭示了bhlh转录因子在调控水稻抗寒反应中的关键作用。
3、bhlh转录因子因其特有的结构命名，主要由一个保守的基本(basic)区域和一个螺旋-环-螺旋(helix-loop-helix)结构域组
4、具体而言，bhlh转录因子与冷感受器、抗氧化酶系统以及激素信号传导等多个生物学通路密切相关，从而增强水稻对低温的适应能力。例如，水稻中的osbhlh148转录因子在低温胁迫下上调表达，能够增强水稻的抗寒能力。通过调控冷应答基因的表达，如抗氧化酶基因和胁迫应答基因等，osbhlh148帮助水稻清除低温胁迫产生的活性氧(ros)，从而保护细胞免受低温损伤。此外，bhlh转录因子还与植物激素(如aba、ja等)信号通路协同作用，共同调节水稻的抗寒反应。
5、尽管已有研究揭示了bhlh转录因子在水稻耐寒性中的重要作用，但仍有许多问题尚待解答。未来的研究可进一步探讨bhlh转录因子的作用机制，尤其是在低温胁迫下，bhlh转录因子如何与其他耐寒基因、植物激素信号通路及环境因子相互作用。此外，基因编辑技术(如crispr-cas9)为精准调控bhlh转录因子及其下游基因的表达提供了新手段，这为培育更加耐寒的水稻品种开辟了新的研究方向。
技术实现思路
1、本专利技术通过高通量基因组学分析与功能基因组学研究，发现了与水稻耐冷性相关的基因osbhlh090。该基因位于第1号染色体，msu_locus编号为loc_os01g68700，基因组序列全长3120bp，编码区长度为1455bp，编码蛋白质长度为484个氨基酸残基。通过基因敲除、过表达，我们验证了osbhlh090基因在低温胁迫下的功能。敲除该基因后，水稻幼苗的耐冷性显著增强，死亡率降低；而过表达该基因则使水稻幼苗在低温下死亡率显著升高，说明osbhlh090基因作为水稻耐冷途径中的负调控因子。
2、本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是：
3、第一方面，本专利技术保护一种蛋白质，所述蛋白质是如下任一种的蛋白质：
4、a1)氨基酸序列如seq id no：2所示的蛋白质；
5、a2)将a1)的蛋白质经过氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与a1)所示的蛋白质具有80％以上的同一性且具有负调控水稻抗冷性的蛋白质；
6、a3)在a1)或a2)的n末端和/或c末端连接蛋白质标签得到的融合蛋白质。
7、上述a1)中的蛋白命名为osbhlh090。
8、为了使a1)中的蛋白质便于纯化或检测，可在由序列表中seq id no.2所示的氨基酸序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接标签蛋白。
9、上述蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。
10、所述标签蛋白包括但不限于：gst(谷胱甘肽巯基转移酶)标签蛋白、his6标签蛋白(his-tag)、mbp(麦芽糖结合蛋白)标签蛋白、flag标签蛋白、sumo标签蛋白、ha标签蛋白、myc标签蛋白、egfp(增强型绿色荧光蛋白)、ecfp(增强型青色荧光蛋白)、eyfp(增强型黄绿色荧光蛋白)、mcherry(单体红色荧光蛋白)或avitag标签蛋白等。
11、在具体的实施方案中，所述蛋白质来源于水稻。
12、第二方面，本专利技术还保护与前文所述蛋白质相关的生物材料，所述生物材料为下述中的任一种：
13、b1)编码前文所述蛋白质的核酸分子；
14、b2)含有b1)所述核酸分子的重组载体；
15、b3)含有b1)所述核酸分子的重组微生物或含有b2)所示重组载体的重组微生物；
16、b4)含有b1)所述核酸分子的转基因植物细胞系或含有b3)所述重组载体的转基因植物细胞系。
17、在具体的实施方案中，b1)所述核酸分子的核苷酸序列如seq id no：1所示。
18、在具体的实施方案中，seq id no：1所示的核苷酸序列(osbhlh090基因)编码氨基酸序列如seq id no：2所示的蛋白质osbhlh090。
19、本文所述载体是本领域技术人员公知的，包括但不限于：质粒、噬菌体(如λ噬菌体或m13丝状噬菌体等)、黏粒(即柯斯质粒)、ti质粒或病毒载体。具体可为载体pc1390u载体或tkc载体。
20、第三方面，本专利技术还保护前文所述的蛋白质或前文所述的生物材料在负调控水稻抗冷性中的应用。
21、第四方面，本专利技术还保护前文所述的蛋白质或前文所述的生物材料在制备负调控水稻抗冷性中的应用。
22、第五方面，本专利技术还保护前文所述的蛋白质或前文所述的生物材料在培育抗冷水稻中的应用。
23、第六方面，本专利技术还保护一种负调控水稻抗冷性的方法，所述方法通过抑制或降低或沉默目的水稻中前文所述蛋白质的编码基因的表达量，或通过抑制或降低或沉默前文中所述蛋白质的活性和/或含量，得到抗冷水稻。
24、第七方面，本专利技术还保护一种培育抗冷水稻的方法，通过抑制或降低或沉默目的水稻中前文所述蛋白质的编码基因的表达量，或通过抑制或降低或沉默前文所述蛋白质的活性和/或含量，得到抗冷水稻。
25、有益效果
26、本专利技术提出了一种通过调控o本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.蛋白质，所述蛋白质是如下任一种的蛋白质：
2.根据权利要求1所述的蛋白质，其特征在于，所述蛋白质来源于水稻。
3.与权利要求1或2所述蛋白质相关的生物材料，所述生物材料为下述中的任一种：
4.根据权利要求2所述的生物材料，其特征在于，B1)所述核酸分子的核苷酸序列如SEQID NO：1所示。
5.权利要求1或2所述的蛋白质或权利要求3或4所述的生物材料在负调控水稻抗冷性中的应用。
6.权利要求1或2所述的蛋白质或权利要求3或4所述的生物材料在制备负调控水稻抗冷性中的应用。
7.权利要求1或2所述的蛋白质或权利要求3或4所述的生物材料在培育抗冷水稻中的应用。
8.一种负调控水稻抗冷性的方法，其特征在于，通过抑制或降低或沉默目的水稻中权利要求1所述蛋白质的编码基因的表达量，或通过抑制或降低或沉默权利要求1中所述蛋白质的活性和/或含量，得到抗冷水稻。
9.一种培育抗冷水稻的方法，其特征在于，通过抑制或降低或沉默目的水稻中权利要求1所述蛋白质的编码基因的表达量，或通过抑制或降低或沉默权利要
...【技术特征摘要】
1.蛋白质，所述蛋白质是如下任一种的蛋白质：
2.根据权利要求1所述的蛋白质，其特征在于，所述蛋白质来源于水稻。
3.与权利要求1或2所述蛋白质相关的生物材料，所述生物材料为下述中的任一种：
4.根据权利要求2所述的生物材料，其特征在于，b1)所述核酸分子的核苷酸序列如seqid no：1所示。
5.权利要求1或2所述的蛋白质或权利要求3或4所述的生物材料在负调控水稻抗冷性中的应用。
6.权利要求1或2所述的蛋白质或权利要求3或4所述的生物材料在制备负调控水...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘峰，占华东，鲍依群，段天奇，李梓欣，
申请(专利权)人：南京农业大学，
类型：发明
国别省市：
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