[發(fā)明專(zhuān)利]水稻抗鹽脅迫相關(guān)基因ONAC103及編碼蛋白與應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011094584.5
• 申請(qǐng)日: 2020-10-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112225790B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳亮;趙立明;李燕;崔玉超;郭遲鳴;郭小玲
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廈門(mén)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C07K14/415
• 分類(lèi)號(hào): C07K14/415;C12N15/29;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/46
• 代理公司: 廈門(mén)南強(qiáng)之路專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應(yīng)森

水稻抗鹽脅迫相關(guān)基因ONAC103及編碼蛋白與應(yīng)用，涉及分子生物學(xué)、基因工程技術(shù)領(lǐng)域。公開(kāi)一個(gè)水稻抗鹽脅迫的相關(guān)基因ONAC103(LOC_Os07g48450)，該基因的核酸序列如SEQ ID 1所示。ONAC103為水稻抗鹽脅迫相關(guān)基因。鹽脅迫處理時(shí)，ONAC103的相對(duì)表達(dá)量顯著上調(diào)。過(guò)表達(dá)ONAC103的轉(zhuǎn)基因水稻植株的耐鹽性顯著高于對(duì)照組。該基因能夠顯著提高水稻的耐鹽性。因此該基因?qū)Y選抗鹽水稻品種，提高水稻產(chǎn)量具有重要應(yīng)用價(jià)值。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上栽培鹽脅迫抗性增強(qiáng)的水稻，對(duì)節(jié)能節(jié)水、鹽堿地的利用、增加糧食產(chǎn)量等具有重要意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及分子生物學(xué)、基因工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及水稻抗鹽脅迫相關(guān)基因ONAC103及其編碼的蛋白的應(yīng)用。

背景技術(shù)

水稻是世界上主要的糧食作物之一，其產(chǎn)量對(duì)糧食安全至關(guān)重要。同時(shí)水稻也可以作為模式植物應(yīng)用于植物學(xué)研究當(dāng)中，對(duì)于植物耐鹽脅迫機(jī)制的研究具有重要意義。研究水稻各個(gè)時(shí)期生長(zhǎng)發(fā)育的分子生物學(xué)機(jī)理以及對(duì)逆境脅迫的調(diào)控，不僅有助于了解水稻的生長(zhǎng)發(fā)育機(jī)制，同時(shí)對(duì)水稻產(chǎn)量的提高具有重要的意義。

我國(guó)雖然幅員遼闊，國(guó)土面積廣大，但因我國(guó)人口眾多，造成人均耕地面積不足，使我國(guó)的可使用土地面積嚴(yán)重不足。同時(shí)，在干旱、半干旱地區(qū)等地區(qū)，還存在大面積的無(wú)法利用的鹽堿地。水稻作為糧食作物對(duì)鹽脅迫的響應(yīng)機(jī)制以及抗性機(jī)制的研究是農(nóng)業(yè)發(fā)展過(guò)程中重要的一環(huán)。通過(guò)篩選水稻抗鹽相關(guān)的基因，分析其調(diào)控機(jī)理對(duì)培育耐鹽脅迫的水稻品種具有非常重要的意義，同時(shí)有助于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，節(jié)約水資源，減少對(duì)環(huán)境的污染與破壞。

水稻中存在大量調(diào)控抗鹽脅迫相關(guān)的基因，在研究這些基因在水稻鹽脅迫中的調(diào)控作用時(shí)，通常會(huì)通過(guò)分子生物學(xué)的手段將目的基因表達(dá)量上調(diào)或者下調(diào)來(lái)觀察目的基因在鹽脅迫過(guò)程中的調(diào)控作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一目的在于提供水稻鹽脅迫抗性相關(guān)基因ONAC103。

本發(fā)明的第二目的在于提供水稻鹽脅迫抗性相關(guān)基因ONAC103編碼的蛋白。

本發(fā)明的第三目的在于提供水稻鹽脅迫抗性相關(guān)基因ONAC103在培育鹽脅迫抗性增強(qiáng)的水稻中的應(yīng)用。

所述水稻鹽脅迫抗性相關(guān)基因ONAC103的核苷酸序列如序列表中的SEQ ID No：1所示。

所述水稻鹽脅迫抗性相關(guān)基因ONAC103編碼的蛋白的氨基酸序列如序列表中的SEQ ID No：2所示。

所述水稻鹽脅迫抗性相關(guān)基因ONAC103可在提高水稻對(duì)鹽脅迫的抗性，培育鹽脅迫抗性增強(qiáng)的水稻中應(yīng)用。

所述培育鹽脅迫抗性增強(qiáng)的水稻可采用如下方法：

構(gòu)建水稻鹽脅迫相關(guān)基因ONAC103的過(guò)表達(dá)載體，并將其轉(zhuǎn)化到水稻，篩選獲得鹽脅迫抗性增強(qiáng)的水稻。所述轉(zhuǎn)化可采用農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化法、基因槍介導(dǎo)轉(zhuǎn)化法，優(yōu)選農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化方法。

本發(fā)明中通過(guò)構(gòu)建水稻抗鹽脅迫相關(guān)基因ONAC103的過(guò)表達(dá)轉(zhuǎn)基因植株，使其在水稻中的表達(dá)量顯著提高。利用150mM NaCl模擬鹽脅迫處理，觀察鹽脅迫后的表型，并統(tǒng)計(jì)成活率，最終確定ONAC103在水稻鹽脅迫中的調(diào)控作用。

本發(fā)明中的水稻鹽脅迫相關(guān)基因ONAC103的過(guò)表達(dá)轉(zhuǎn)基因植株株系在鹽脅迫處理后，復(fù)水后統(tǒng)計(jì)成活率發(fā)現(xiàn)，過(guò)表達(dá)ONAC103的轉(zhuǎn)基因植株的成活率顯著高于對(duì)照組。表明該基因的過(guò)表達(dá)轉(zhuǎn)基因植株能夠顯著提高水稻對(duì)鹽脅迫的抗性。本發(fā)明為培育鹽脅迫抗性增強(qiáng)的水稻品種提供了一條重要途徑。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上栽培鹽脅迫抗性增強(qiáng)的水稻，對(duì)節(jié)能節(jié)水、鹽堿地的利用、增加糧食產(chǎn)量等具有重要意義。

附圖說(shuō)明