[發明專利]一種增強植物生存能力的方法

在審

• 申請號: 202010512039.7
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111635903A
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 郭東林;董曉雨;周思瑩;石卓;李洪
• 申請（專利權）人: 哈爾濱師范大學
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/82
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 張曉博

本發明提供一種增強植物生存能力的方法，所述方法通過構建紫花苜蓿YSL6基因作為植物基因表達載體的質粒，并該質粒轉化農桿菌與植物小苗共同培養，得到轉基因植物小苗，進而提高植物中鐵含量和儲鐵能力，增強植物生存能力。通過本發明所述增強植物生存能力的方法，得到的轉基因植物，其葉片大、顏色更綠，種子顏色深、趨于黑色、籽粒比原有的植物的籽粒更加飽滿。

技術領域

本發明屬于基因工程技術領域，具體涉及一種增強植物生存能力的方法。

背景技術

紫花苜蓿(Medicago sativa L.)是目前世界上種植最早、栽培最廣的優質多年生豆科牧草，具有產草量高、再生性強、利用年限長、適口性強、營養豐富等優點。至今，紫花苜蓿在我國的種植歷史已超過兩千年，其亦是我國種植面積最大的牧草。

土壤鹽漬化對農牧業生產、生態環境以及可持續發展的威脅是一個世界性的問題，目前全球鹽漬土面積已達9.5×108hm²，我國鹽漬地總面積約5億畝，黑龍江省有3000多萬畝鹽堿地，其中重度鹽堿地面積約5億畝。堿性土壤利用的一大難題是鐵元素以難溶形式存在，難以被植物吸收，造成植物缺鐵。紫花苜蓿在有效鐵含量極低的鹽堿土壤中生長，表現出對鹽堿的抗性以及缺鐵的耐受性。這暗示著紫花苜蓿體中存在獨特的鐵代謝機理。紫花苜蓿抗非生物脅迫能力對其栽培和育種研究具有重要意義，解決抗非生物脅迫能力問題是提高生產率的重要內容。OPT基因在植物的物質傳遞過程中起到重要作用，植物以OPT基因在細胞內水解寡肽所得的氨基酸為碳和氮的重要來源，為生長、發育提供氮素和碳素，影響種子的萌發、胚胎的發育、生物量的積累。紫花苜蓿可以在有效鐵含量極低的鹽堿土壤中生長，表現出對鹽堿的抗性以及缺鐵的耐受性。近年來的研究表明寡肽轉運蛋白家族的YS/YSL亞科在螯合金屬轉運尤其是鐵轉運中發揮重要作用，具有不同的表達模式且轉運底物較為廣泛。

綜上可知，紫花苜蓿的YSL基因具有很高的應用價值。

發明內容

基于上述內容，本發明提供一種增強植物生存能力的方法，所述方法通過構建紫花苜蓿YSL6基因作為植物基因表達載體的質粒，并該質粒轉化農桿菌與植物小苗共同培養，得到轉基因植物小苗，進而提高植物中鐵含量和儲鐵能力，增強植物生存能力；

進一步地，所述方法具體包括以下步驟：

S1：采用PCR技術從紫花苜蓿中克隆出紫花苜蓿的YSL6基因；

S2：構建植物的基因表達載體Pbi121-Ms YSL6質粒；

S3：將Pbi121-Ms YSL6質粒轉化為農桿菌；

S4：將植物小苗與所述Pbi 121-Ms YSL6質粒共培養，培養后進行芽誘導、生根誘導及移栽馴化，最終得到具有強生存能力的轉基因植物小苗；

進一步地，所述S1具體包括：

S11：提取紫花苜蓿RNA；

S12:通過提取紫花苜蓿RNA為模板，利用反轉錄PCR的方法獲得cDNA；

S13：膠回收目標基因條帶：采用DNA凝膠回收試劑盒回收PCR擴增得到的目標基因片段Ms YSL6；

S14：構建克隆載體pMD18T-MsYSL6：連接Ms YSL6目的基因片段到克隆載體pMD18T上，連接產物利用熱激法轉入到大腸桿菌感受態中；

S15：對Ms YSL6基因測序并利用生物信息學進行分析；

進一步地，所述S11具體包括：

S111：將0.1g紫花苜蓿全株放入經液氮預冷的研缽中，研磨至細碎的粉末狀；

S112：將粉末轉移到1.5mL的無菌離心管中，加入450μL RL；