[發(fā)明專利]一種延長(zhǎng)作物種子壽命的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710462099.0
• 申請(qǐng)日: 2017-06-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107287232A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張瑛;滕斌;張雨萱;吳敬德;宣紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所
• 主分類號(hào): C12N15/82
• 分類號(hào): C12N15/82;C12Q1/68;A01H5/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司34112
• 代理人: 龔存云

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及作物種子衰老領(lǐng)域，具體涉及一種延長(zhǎng)作物種子壽命的方法。

背景技術(shù)

種子壽命是指種子在一定環(huán)境條件下能保持生活力的期限，其長(zhǎng)短受著遺傳因素的控制。研究表明，大麥生命力最強(qiáng)，燕麥、小麥次之，玉米較差，黑麥最差。農(nóng)作物種子的衰老導(dǎo)致種子的生活力下降，壽命縮短，商品性下降，既給國(guó)家財(cái)政帶來(lái)負(fù)擔(dān)，又直接造成種子企業(yè)及農(nóng)業(yè)種植大戶的巨大經(jīng)濟(jì)損失。

Catalase,簡(jiǎn)稱CAT(EC1.11.1.6)廣泛存在于動(dòng)物、植物、微生物和培養(yǎng)細(xì)胞中，是最主要的H₂O₂清除酶，在活性氧清除系統(tǒng)中具有重要作用。幾乎所有的生物機(jī)體都存在過(guò)氧化氫酶。其普遍存在于能呼吸的生物體內(nèi)，主要存在于植物的葉綠體、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、動(dòng)物的肝和紅細(xì)胞中，其酶促活性為機(jī)體提供了抗氧化防御機(jī)理。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種延長(zhǎng)作物種子壽命的方法。

上述目的通過(guò)以下方案實(shí)現(xiàn)：

一種延長(zhǎng)作物種子壽命的方法，其特征在于：使種子Catalase同工酶基因 (KO3781)特異性過(guò)表達(dá)。

所述的一種延長(zhǎng)作物種子壽命的方法，其特征在于：使Catalase同工酶基因(KO3781)特異性過(guò)表達(dá)的方法為利用種子特異性過(guò)表達(dá)啟動(dòng)子或利用基因編輯或利用分子標(biāo)記輔助或Q-PCR篩選高表達(dá)Catalase同工酶基因(KO3781)。

所述的一種延長(zhǎng)作物種子壽命的方法，其特征在于：所述的作物為水稻、玉米、花生、大豆、小麥、棉花中的一種。

本發(fā)明的原理：

本發(fā)明基于過(guò)氧化氫酶(CAT)是一種酶類清除劑，又稱為觸酶，是以鐵卟啉為輔基的結(jié)合酶。它可促使H₂O₂分解為分子氧和水，清除體內(nèi)的過(guò)氧化氫，從而使細(xì)胞免于遭受H₂O₂的毒害，是生物防御體系的關(guān)鍵酶之一。

有益效果：

本發(fā)明主要是使種子Catalase同工酶基因(KO3781)特異性過(guò)表達(dá)，以達(dá)到增強(qiáng)Catalase同工酶對(duì)種子H₂O₂及自由基清除作用，從而有效地延緩作物種子的衰老進(jìn)程。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明技術(shù)路線圖。

具體實(shí)施方式

以水稻為例：

實(shí)施例1分子標(biāo)記或Q-PCR輔助育種

通過(guò)分子標(biāo)記輔助選擇耐儲(chǔ)藏水稻Catalase同工酶高表達(dá)基因 (KO3781)的分子標(biāo)記對(duì)農(nóng)藝性狀優(yōu)異秈、粳稻材料父本的耐儲(chǔ)藏性狀進(jìn)行改良，可克服常規(guī)育種中表型選擇難、周期長(zhǎng)、效率低、結(jié)果可靠性差的缺點(diǎn)。培育成的水稻新品種與優(yōu)異秈、粳稻材料父本相比，耐儲(chǔ)藏性狀可得到明顯提高，其它性狀諸如生育期、農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量、抗性和適應(yīng)性均一致，它們?yōu)橐粚?duì)近等基因系，可以在原水稻推廣地區(qū)直接應(yīng)用。

如圖1，如F₁農(nóng)藝性狀存在明顯缺陷,可通過(guò)攜Catalase高表達(dá)基因(KO3781) 水稻品系與過(guò)渡材料形成F₁,再用優(yōu)異秈、粳稻材料父本作為輪回親本進(jìn)行改良。另外，MAS分子標(biāo)記也可用Q-PCR代替篩選。

具體步驟如下：

1.選擇攜Catalase高表達(dá)基因(KO3781)水稻品系為父本，與需改良水稻材料雜交獲得F₁雜交種子；

2.親本的多態(tài)性檢測(cè)。對(duì)緊鄰Catalase高表達(dá)基因(KO3781)座位的微衛(wèi)星標(biāo)記進(jìn)行多態(tài)性檢測(cè)，兩側(cè)各篩選出1-2個(gè)微衛(wèi)星標(biāo)記；