OsCIPK23蛋白在培育耐低钾胁迫植物中的应用制造技术

本发明专利技术公开了OsCIPK23蛋白在培育耐低钾胁迫植物中的应用。本发明专利技术提供了一种培育转基因植物的方法，包括如下步骤：将OsCIPK23蛋白的编码基因导入目的植物，得到转基因植物；所述转基因植物对低钾逆境胁迫的耐受能力高于所述目的植物和/或所述转基因植物吸收钾离子的能力高于所述目的植物。本发明专利技术可用于提高植物耐低钾能力，为培育适用于钾贫瘠土壤的水稻新品种提供了保障。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了OsCIPK23蛋白在培育耐低钾胁迫植物中的应用。本专利技术提供了一种培育转基因植物的方法，包括如下步骤：将OsCIPK23蛋白的编码基因导入目的植物，得到转基因植物；所述转基因植物对低钾逆境胁迫的耐受能力高于所述目的植物和/或所述转基因植物吸收钾离子的能力高于所述目的植物。本专利技术可用于提高植物耐低钾能力，为培育适用于钾贫瘠土壤的水稻新品种提供了保障。【专利说明】0sCIPK23蛋白在培育耐低钾胁迫植物中的应用
本专利技术涉及0sCIPK23蛋白在培育耐低钾胁迫植物中的应用。
技术介绍
钾是植物生长发育所必需的三大营养元素(氮、磷、钾)之一，也是植物体内含量最丰富的一价阳离子。许多植物对钾的需求量都很大，有些植物体内钾含量可高达5%-10%。钾以可溶性无机盐或离子形式存在于植物体内，具有分布广、含量高、移动性强等特点，主要集中在生命活动最旺盛的部位(通常优先分布于芽、幼叶、上部茎和根尖等生长活动旺盛的器官与组织中)。钾并不直接参与任何有机物质的形成，但参与调节酶的活性，具有促进氮吸收和蛋白质合成、调节韧皮部溶质运输、影响光合作用、调节细胞膨压和渗透势、维持细胞电荷平衡等作用，对植物的生长发育、产量形成具有重要影响。植物主要通过根从土壤中以离子的形式吸收钾，随着人们逐年累月的耕作，土壤中的钾离子逐渐匮乏。我国钾盐资源少，主要依靠进口，价格昂贵，作物不能充分吸收环境中的钾时又会造成严重的环境危害。植物通过一系列的低钾胁迫信号物质、钾通道和钾转运体以及它们的调控因子响应对钾营养的需求。水稻作为全球重要的粮食作物，生产中面临很严重的钾缺乏问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供0sCIPK23蛋白在培育耐低钾胁迫植物中的应用。`本专利技术提供了一种培育转基因植物的方法，包括如下步骤:将0sCIPK23蛋白的编码基因导入目的植物，得到转基因植物；所述转基因植物对低钾逆境胁迫的耐受能力高于所述目的植物和/或所述转基因植物吸收钾离子的能力高于所述目的植物；所述0sCIPK23蛋白是如下(a)或(b)或(c): (a)由序列表中序列I所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(b)将序列I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/或添加且与植物耐低钾逆境胁迫相关的由序列I衍生的蛋白质；(C)将序列I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/或添加且与植物钾离子吸收能力相关的由序列I衍生的蛋白质。所述0sCIPK23蛋白的编码基因可为如下(I)或(2)或(3)或(4)或(5)的DNA分子:(I)序列表中序列2所示的DNA分子；(2)在严格条件下与(I)限定的DNA序列杂交且编码植株耐低钾逆境胁迫相关蛋白的DNA分子；(3)与(I)限定的DNA序列具有90%以上同源性且编码植物耐低钾逆境胁迫相关蛋白的DNA分子；(4)在严格条件下与(I)限定的DNA序列杂交且编码植株钾离子吸收相关蛋白的DNA分子；(5)与(I)限定的DNA序列具有90%以上同源性且编码植物钾离子吸收相关蛋白的DNA分子。上述严格条件可为在6 X SSC,0.5%SDS的溶液中，在65°C下杂交，然后用2XSSC、0.1%SDS和1XSSC、0.1%SDS各洗膜一次。所述0sCIPK23蛋白的编码基因可通过重组表达载体导入所述目的植物。可用现有的植物表达载体构建含有所述基因的重组表达载体。所述植物表达载体包括双元农杆菌载体和可用于植物微弹轰击的载体等。所述植物表达载体还可包含外源基因的3’端非翻译区域，即包含聚腺苷酸信号和任何其它参与mRNA加工或基因表达的DNA片段。所述聚腺苷酸信号可引导聚腺苷酸加入到mRNA前体的3’端。使用所述编码基因构建重组表达载体时，在其转录起始核苷酸前可加上任何一种增强型启动子或组成型启动子，它们可单独使用或与其它的植物启动子结合使用；此外，使用所述编码基因构建植物表达载体时，还可使用增强子，包括翻译增强子或转录增强子，但必需与编码序列的阅读框相同，以保证整个序列的正确翻译。所述翻译控制信号和起始密码子的来源是广泛的，可以是天然的，也可以是合成的。翻译起始区域可以来自转录起始区域或结构基因。为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选，可对所用植物表达载体进行加工，如加入可在植物中表达的编码可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因、具有抗性的抗生素标记物或是抗化学试剂标记基因等。从转基因植物的安全性考虑，可不加任何选择性标记基因，直接以逆境筛选转化植株。所述重组表达载体具体可为在1301-Ubiq质粒的Bam HI和Kpn I酶切位点之间插入了序列表的序列2所示的双链DNA分子得到的重组质粒。所述重组表达载体可通过使用Ti质粒、Ri质粒、植物病毒载体、直接DNA转化、显微注射、电导、农杆菌介导等常规生物学方法转化植物细胞或组织，并将转化的植物组织培育成植株。所述目的植物可为单子叶植物或双子叶植物。所述双 子叶植物具体可为拟南芥，如cipk23突变体。所述低钾具体可为K+浓度为100 μ M以下。所述低钾逆境胁迫具体可为下低钾培养基中培养。所述低钾培养基与MS培养基的差异仅在于:去除 1.9g ΚΝ03、1.65g NH4NO3、0.332g CaCl2 和 0.17g KH2PO4,加入706mgCa (NO3) 2 和 IMmg NH4H2PO4。本专利技术还保护一种培育转基因水稻的方法，包括如下步骤:将抑制水稻中所述0sCIPK23蛋白的编码基因表达的物质导入出发水稻，得到转基因水稻；所述转基因水稻对低钾逆境胁迫耐受能力低于所述出发水稻和/或所述转基因水稻吸收钾离子的能力低于所述出发水稻。所述“抑制水稻中所述0sCIPK23蛋白的编码基因表达的物质”具体可为RNAi干扰载体。所述RNAi干扰载体可为含有DNA分子甲和DNA分子乙的重组质粒；所述DNA分子甲如序列2自5’末端第365-826位核苷酸所示，所述DNA分子乙与所述DNA分子甲反向互补。所述RNAi干扰载体具体可为如下重组质粒:以PTCK303质粒为骨架载体，其SpeI和SacI酶切位点之间具有所述DNA分子甲，其KpnI和BamHI酶切位点之间具有所述DNA分子乙。所述出发水稻具体可为水稻品种日本晴。所述低钾具体可为K+浓度为100 μ M以下。本专利技术还保护所述0sCIPK23蛋白或其编码基因在培育耐低钾逆境胁迫植物中的应用。所述目的植物可为单子叶植物或双子叶植物。所述双子叶植物具体可为拟南芥，如cipk23突变体。本专利技术还保护所述0sCIPK23蛋白或其编码基因在培育吸收钾离子的能力增高的植物中的应用。所述目的植物可为单子叶植物或双子叶植物。所述双子叶植物具体可为拟南芥,如cipk23突变体。本专利技术还保护所述0sCIPK23蛋白、所述0sCIPK23蛋白的编码基因或以上任一所述方法在植物育种中的应用。本专利技术还保护所述0sCIPK23蛋白在调节OsAKTl蛋白活性中的应用。所述OsAKTl蛋白具体可为序列表的序列4所示的双链DNA分子编码的蛋白质。所述应用中，所述调节作用是在OsCBLl蛋白存在的条件下进行的。所述OsCBLl蛋白具体可为序列表的序列3所示的双链DNA分子编码的蛋白质，本专利技术公开了水稻0sCIPK23蛋本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种培育转基因植物的方法，包括如下步骤：将OsCIPK23蛋白的编码基因导入目的植物，得到转基因植物；所述转基因植物对低钾逆境胁迫的耐受能力高于所述目的植物和/或所述转基因植物吸收钾离子的能力高于所述目的植物；所述OsCIPK23蛋白是如下（a）或（b）或（c）：（a）由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；（b）将序列1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/或添加且与植物耐低钾逆境胁迫相关的由序列1衍生的蛋白质；（c）将序列1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/或添加且与植物钾离子吸收能力相关的由序列1衍生的蛋白质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王毅，武维华，李娟，龙雨，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：