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水稻耐盐性基因SAT14及其应用实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及生物技术领域,具体是水稻耐盐性基因SAT14及其应用。

相关背景技术

[0002] 水稻是我国第一大口粮作物,我国有60%以上的人口以大米为主食。据统计,我国约有盐碱地9000多万公顷,是不可多得的土地后备资源,综合利用潜力巨大。水稻是盐敏感植物,普通水稻在盐碱地难以实现高产,限制了我国水稻种植面积的进一步扩大。改良水稻耐盐性,对于提升盐碱地的利用率,扩充有限耕地资源,增加粮食总量,保障我国口粮绝对安全等方面具有重要意义。
[0003] 因此,鉴定水稻耐盐基因,继而利用现代分子育种手段改良水稻耐盐性,对于扩大水稻在盐碱地种植面积、实现水稻在盐碱地高产稳产,是本领域技术人员亟需解决的问题。

具体实施方式

[0016] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。
[0017] 实施例:1、水稻SAT14基因过表达载体的构建
1.1、目的片段扩增:根据rap‑db网站(https://rapdb.dna.affrc.go.jp/)公布的SAT14基因序列设计扩增SAT14基因全长序列的特异性扩增引物。引物序列如下:
OESAT14‑F:5’‑caggagctcggtaccATGGAGGGTGGAGGCGCAAA
OESAT14‑R:5’‑catggatccggtaccGGAAGCAGTCGGAATGGCAC
以野生型中花11的cDNA为模板,扩增目的基因的全长cDNA。
[0018] 1.2、过表达载体构建:使用KpnI酶切过表达载体pUbi‑Flag,回收产物经过重组酶连接后,转化至大肠杆菌DH5α感受态,待长出单克隆后,测序验证。测序正确后得到pUbi‑SAT14‑Flag过表达载体,其质粒示意图如图1所示。
[0019] 2、水稻SAT14基因敲除载体构建根据CRISPR‑Cas9系统原理,使用在线基因敲除靶位点预测和引物设计网站CRISPRdirect(https://crispr.dbcls.jp/),在SAT14基因上选择靶位点并设计引物,参照已发表的CRISPR/Cas9基因编辑系统提供的方法构建基因编辑载体,得到SAT14‑Cas9基因敲除载体,其质粒示意图如图2所示。具体步骤详见参考文献(Ma X  ,Zhang Q  ,Zhu Q  ,Liu W ,Chen Y  ,Qiu R  ,Wang B ,Yang Z ,Li H  ,Lin Y  ,Xie Y ,Shen R  ,Chen S  ,Wang Z,Chen Y  ,Liu Y  .A Robust CRISPR/Cas9 System for Convenient  ,High‑Efficiency Multiplex Genome Editing in Monocot and Dicot Plants .Molecular Plant  ,2015,
8:1274‑1284)。
[0020] 3、转基因植株的构建3.1、水稻愈伤遗传转化:取2μl pUbi‑SAT14‑Flag、SAT14‑Cas9质粒分别加入到农杆菌EHA105感受态中,冰浴5分钟,液氮速冻5分钟,37℃水浴5分钟,冰浴5分钟。向感受态中加入750μl 无抗LB培养液,28℃摇床培养2小时;吸取50μl菌液涂布在相应抗性的LB固体平板上,28℃培养箱中培养2天。筛选鉴定阳性菌落。
[0021] 3.2、通过农杆菌介导转化中花11的愈伤组织,获得T0代转基因植株,并对SAT14基因表达量进行分析。
[0022] 其中所涉及的各种培养基(诱导培养基、筛选培养基、分化培养基、LB培养液)均为常规培养基。
[0023] 结果表明,相对于野生型,过表达转基因植株OESAT14中SAT14基因的表达量显著提高;敲除转基因植株CrSAT14中SAT14基因的表达量降低,鉴定图如图3所示。
[0024] 4、过表达株系和敲除株系耐盐性评价将野生型中花11和转基因材料种子浸种催芽、播种、利用营养液水培14天,利用含有120mM NaCl的营养液处理水稻植株,处理7天后,换为正常营养液培养7天,统计各个株系生长情况。研究发现,经过盐胁迫下:野生型中花11长到2‑3叶期,SAT14过表达株系在2叶期干枯死亡;SAT14敲除株系长到4‑5叶期,鉴定结果如图4所示,表明SAT14负调控水稻耐盐性。
[0025] 以上仅为本发明的实施方式,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构,直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理在本发明的专利保护范围。

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