【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物，具体涉及水稻籽粒镉积累相关基因 oscd38及其应用。
技术介绍
1、镉是一种有毒重金属元素，在人体内半衰期为8-30年。水稻是世界上最主要的粮食作物之一，在我国是超过半数人口的主食，稻米籽粒及其加工制作的食品在全国范围广泛食用。水稻具有易积累镉的特性，其可食用部位比大豆、大麦、玉米、小麦等其他的作物品种更容易积累镉。水稻是我国居民膳食中摄入镉占比最大的作物，其贡献平均占总膳食镉摄入量的55.8%以上。系统评估稻米镉污染风险、选育镉低积累水稻种质，对保障我国粮食安全和人民身体健康具有现实意义。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的主要问题是如何调控植物籽粒中的镉含量，减少镉污染。
2、为了解决现有技术存在的问题，本专利技术提供了蛋白质或调控所述蛋白质活性或含量或调控所述蛋白质的编码基因的表达的物质在调控植物籽粒中的镉含量中的应用。
3、本专利技术提供的蛋白质或调控基因的表达物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在下述任一种中的应用：
4、1）调控植物籽粒中的镉含量的应用；
5、2）制备调控植物籽粒中的镉含量的产品中的应用；
6、3）培育籽粒中的镉含量改变的植物中的应用；
7、4）制备培育籽粒中的镉含量改变的植物的产品中的应用；
8、5）植物育种中的应用；
9、所述蛋白质为如下任一所示蛋白质：
10、a1）氨
11、a2）将seq id no:1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；
12、a3）a1）或（a2）中任一所限定的氨基酸序列具有75%以上同一性且具有相同功能的蛋白质；
13、a4）a1）-（a3）中任一所限定的蛋白质的末端连接标签后得到的融合蛋白。
14、上述a1）所述蛋白质的名称为oslcd38。
15、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。
16、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。
17、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。
18、本领域普通技术人员可以很容易地采用已知的方法，例如定向进化或点突变的方法，对本专利技术的编码蛋白质oslcd38的核苷酸序列进行突变。那些经过人工修饰的，具有与本专利技术分离得到的蛋白质oslcd38的核苷酸序列75%或75%以上同一性的核苷酸，只要编码蛋白质oslcd38且具有蛋白质oslcd38功能，均是衍生于本专利技术的核苷酸序列并且等同于本专利技术的序列。
19、上述75%或75%以上同一性，可为80%、85%、90%或95%以上的同一性。
20、本文中，同一性是指氨基酸序列或核苷酸序列的同一性。可使用国际互联网上的同源性检索站点测定氨基酸序列或核苷酸序列的同一性，如ncbi主页网站的blast网页。例如，可在高级blast2.1中，通过使用blastp作为程序，将expect值设置为10，将所有filter设置为off，使用blosum62作为matrix，将gap existence cost，per residue gap cost和lambda ratio分别设置为11，1和0.85（缺省值）并进行检索一对氨基酸序列或核苷酸序列的同一性进行计算，然后即可获得同一性的值（%）。
21、本文中，所述80%以上的同一性可为至少80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%的同一性。
22、本文中，所述90%以上的同一性可为至少90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%的同一性。
23、上述应用中，所述蛋白质来源于水稻（ oryza satival.）。
24、本文中，调控所述蛋白质活性和/或含量的物质可为调控基因表达的物质，所述基因编码所述蛋白质oslcd38。
25、上文中，所述调控基因表达的物质可为进行如下6种调控中至少一种调控的物质：
26、1）在所述基因转录水平上进行的调控；
27、2）在所述基因转录后进行的调控（也就是对所述基因的初级转录物的剪接或加工进行的调控）；
28、3）对所述基因的rna转运进行的调控（也就是对所述基因的mrna由细胞核向细胞质转运进行的调控）；
29、4）对所述基因的翻译进行的调控；
30、5）对所述基因的mrna降解进行的调控；
31、6）对所述基因的翻译后的调控（也就是对所述基因翻译的蛋白质的活性进行调控）。
32、本专利技术中，所述调控可为上调或增强或提高。所述调控也可为抑制或降低或下调。
33、本文中，所述上调或增强或提高受体植物中前文所述蛋白质的编码基因的表达量，或/和增强、提高或上调上述蛋白质的编码基因的活性和/或含量是通过将上述蛋白质的编码基因导入所述受体植物实现的。
34、本文中，调控所述蛋白质的编码基因的表达也可为抑制或降低或下调所述编码基因表达。抑制或降低或下调所述编码基因表达可通过基因敲除或基因沉默实现。
35、所述基因敲除(gene knock-out)是指通过基因编辑技术使特定靶基因失活的现象。基因敲除通过dna序列的改变使特定靶基因失活，包括且不限于基于锌指核酸酶（zinc-finger nucleases, zfn），转录激活因子样效应因子核酸酶 （transcription activator-like effector nucleases, talen）和crispr/cas系统，crispr（clustered regulatoryinterspaced short palindromic repeat）即成簇的规律间隔的短回文重复序列，是基因组中一个含有多个短重复序列的位点，cas9蛋白在rna的介导下能够对crrna–tracrrna识别的靶序列进行切割。
36、所述基因沉默是指在不损伤原有dna的情况下使基因不表达或低表达的现象。基因沉默以不改变dna序列为前提，使基因不表达或低表达。基因沉默可发生在两种水平上本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.蛋白质或调控所述蛋白质活性或含量或调控所述蛋白质的编码基因的表达的物质在下述任一种中的应用：
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述蛋白质来源于水稻。
3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于：调控所述蛋白质活性或含量或调控所述蛋白质的编码基因的表达的物质为与权利要求1或2所述应用中所述蛋白质相关的生物材料，所述生物材料为下述任一种：
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：c1）所述核酸分子为如下任一所示的DNA分子，
5.一种培育籽粒中的镉含量降低的植物的育种方法，其特征在于：包括抑制或降低或沉默受体植物中权利要求要求1或2中所述蛋白质的编码基因的表达量，和/或，所述蛋白质的活性和/或含量得到籽粒中的镉含量降低的植物，所述籽粒中的镉含量降低的植物的籽粒中的镉含量低于所述受体植物。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：包括如下步骤：
7.一种降低植物籽粒中的镉含量的方法，其特征在于：所述方法包括步骤P，所述步骤P为抑制或降低或沉默目的植物中权利要求1或2中所述蛋白的活性和/或含量，或
8.一种提高细胞中的镉含量的方法，其特征在于：所述方法包括步骤M，所述步骤M为增强、提高或上调目的细胞中权利要求1或2中所述蛋白的活性和/或含量，或/和，增强、提高或上调权利要求1或2中所述蛋白的编码基因的表达量，来提高细胞中的镉含量。
9.权利要求1或2中所述的蛋白质和/或权利要求3或4中所述的生物材料。
10.权利要求1-4中任一权利要求所述的应用，和/或，权利要求5-7任一所述的方法，其特征在于：所述植物为如下任一种：
...【技术特征摘要】
1.蛋白质或调控所述蛋白质活性或含量或调控所述蛋白质的编码基因的表达的物质在下述任一种中的应用：
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述蛋白质来源于水稻。
3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于：调控所述蛋白质活性或含量或调控所述蛋白质的编码基因的表达的物质为与权利要求1或2所述应用中所述蛋白质相关的生物材料，所述生物材料为下述任一种：
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：c1）所述核酸分子为如下任一所示的dna分子，
5.一种培育籽粒中的镉含量降低的植物的育种方法，其特征在于：包括抑制或降低或沉默受体植物中权利要求要求1或2中所述蛋白质的编码基因的表达量，和/或，所述蛋白质的活性和/或含量得到籽粒中的镉含量降低的植物，所述籽粒中的镉含量降低的植物的籽粒中的镉含量低于所述受体植物。
6....
【专利技术属性】
技术研发人员：许文秀，何振艳，闫慧莉，
申请(专利权)人：中国科学院植物研究所，
类型：发明
国别省市：
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