[發明專利]一種調控水稻耐鹽性的方法

在審

• 申請號: 202110093315.5
• 申請日: 2021-01-22
• 公開（公告）號: CN112813097A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 劉喜;王迪;裔新;許子怡;程行;湯佳玉;趙亞男
• 申請（專利權）人: 淮陰師范學院
• 主分類號: C12N15/84
• 分類號: C12N15/84;A01H5/00;A01H6/46
• 代理公司: 南京申云知識產權代理事務所(普通合伙) 32274
• 代理人: 邱興天

本發明公開了一種調控水稻耐鹽性的方法，屬于分子生物學及基因工程技術領域。本發明包括：在水稻中抑制OsGSK1蛋白表達，可促使水稻耐鹽能力提高，同時不改變其主要的農藝性狀，然后通過篩選鹽脅迫處理的葉片組織文庫和酵母共轉化驗證，發現OsGSK1蛋白與VP1和OsbZIP72蛋白存在互作。進一步在野生型水稻品種中過表達VP1和OsbZIP72，結果發現：相比對照，在鹽脅迫下，超量表達VP1和/或OsbZIP72的轉基因植株存活率顯著提高，表明在水稻中過表達VP1和/或OsbZIP72能夠調控水稻耐鹽性。本發明在水稻耐鹽分子育種中具有重要的應用價值。

技術領域

本發明屬于分子生物學及基因工程技術領域，更具體地說，涉及一種調控水稻耐鹽性的方法。

背景技術

水稻是我國第二大糧食，也是世界上三分之二人的口糧。維持與提高水稻的產量是解決世界糧食安全的有效途徑之一。然而，全球約有五分之一的灌溉土地受到鹽漬化威脅，土壤鹽漬化問題越來越嚴重，對世界農業造成了嚴重的威脅，土壤鹽漬化嚴重的限制土地的利用與作物生產。解決土壤鹽漬化的有效方法是培育耐鹽的作物新品種。基于現代分子生物學的發展，鑒定和克隆一些水稻鹽脅迫相關基因，如DST、OsHAL3、OsHAK21，初步闡明了水稻耐鹽的分子機制。水稻耐鹽分子網絡及其復雜，急需鑒定克隆更多的鹽脅迫相關基因，以豐富完善水稻耐鹽調控網絡。

糖原合成酶激酶3(GSK3)是一類在所有真核生物中都高度保守的多功能激酶。在哺乳動物中，已報道約有80種不同的蛋白作為GSK3a和GSK3b的底物，表明GSK3s控制著廣泛的細胞應答。與哺乳動物GSK3相比，植物GSK3家族成員較多，如擬南芥為10種，水稻為9種。目前，擬南芥BR-INSENSITIVE 2(BIN2)是功能闡述最為清楚的植物類GSK3激酶。BIN2在油菜素內酯(BR)信號傳導中起負調控作用，調節細胞生長，磷酸化BR響應轉錄因子BZR1與BES1。GSK2是水稻中鑒定的第一個GSK3激酶，與擬南芥BIN2高度同源，負向調節參與調控下游BR應答基因的表達。GSK2干擾轉基因植株葉夾角增大，對外源BR處理高度敏感，而轉基因過表達植株株高矮化、籽粒變小以及對外源BR處理不敏感。qTGW3編碼一個類GSK3家族成員的激酶OsGSK5，與生長素轉錄抑制因子OsARF4互作并將其磷酸化，負調控水稻籽粒的大小和重量。此外，功能喪失突變體osgsk3葉夾角變大，分蘗數與千粒重顯著增加，對BR處理更敏感。然而，到目前為止，尚不清楚水稻類GSK3激酶在鹽脅迫中的作用，是否參與調控水稻耐鹽性。

發明內容

針對現有技術存在的上述問題，本發明所要解決的技術問題在于提供一種調控水稻耐鹽性的方法。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案如下：

一種調控水稻耐鹽性能的方法，是通過調控水稻耐鹽相關蛋白OsGSK1和\或轉錄因子VP1和\或OsbZIP72的表達量，來提高或降低水稻耐鹽性；其中，OsGSK1蛋白的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。

進一步地，所述的調控水稻耐鹽性能的方法，是在水稻中轉入抑制所述的水稻耐鹽相關蛋白OsGSK1表達的物質，促使水稻耐鹽性增強。

進一步地，所述抑制OsGSK1蛋白表達的物質為重組載體、含有重組載體的轉基因細胞系或重組菌。

進一步地，所述重組載體為具有靶標序列的sgRNA表達載體，所述靶標序列為SEQID NO.1所示的自5′端第198位-218位核苷酸序列。

進一步地，所述的調控水稻耐鹽性能的方法，包括以下步驟：

1)構建具有靶標序列的sgRNA表達載體；

2)將所構建的具有靶標序列的sgRNA表達載體轉入根癌農桿菌；

3)用陽性根癌農桿菌轉化水稻細胞中；

4)培育篩選，得到耐鹽性提高的轉基因水稻。