RIE1基因在延缓植物叶片衰老和提高逆境抗性中的应用

专利2025-04-24  24


本发明涉及基因工程,尤其涉及 rie1基因在延缓植物叶片衰老和提高逆境抗性中的应用。


背景技术:

1、衰老信号的传递与逆境响应的途径彼此交叉,构成了复杂的调控网络。这种交叉适应性的产生涉及到叶片的超微解剖结构、渗透调节物质、活性氧清除系统、植物激素、光合系统以及热激蛋白组分等多方面的变化。衰老是叶片发育的最后一个阶段,受到环境和发育信号及内源激素水平变化等的共同调控。叶片衰老的开始和发展显著影响植株体内营养物质的源库运输,与作物产量及品质息息相关。

2、环境逆境也是制约农作物生长分布和产量的重要因素。例如,在碱性胁迫下,高ph值会导致植物体内渗透势改变、离子浓度失衡、细胞膜受损,严重破坏植物营养代谢平衡,降低光合效率,甚至导致植物死亡。

3、因此,探究植物延缓衰老和逆境抗性调控机制,分离鉴定二者交叉调控的关键节点基因,培育抗衰老和抗逆的新品种,具有重要的科学价值和现实意义。


技术实现思路

1、本发明旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此,本发明的目的在于提供 rie1基因在延缓植物叶片衰老和提高逆境抗性中的应用。

2、为了实现发明目的,本发明所采取的技术方案为:

3、 rie1基因在延缓植物叶片衰老和提高逆境抗性中的应用, rie1基因的编码序列如seq no. 1所示, seq no. 1从5’端至3’端核苷酸序列如下所示:

4、atgtcatcgtattcttcagattccacggcggcgcgtgatcaacatgcgcctctactccgtccacgacacgacggctctttttcttcttcttcttcatcagccagacctacagctctcgccgttctattaggacggatcaccggccaccgagcaccgtcgatgctggttagagaaacagcggcgcgtgctctcgaggagagacgaatcgattggggttactcgaagcctgtagttgctgctgatatactatggaacgctgctttagttcttgcgtcagcggttatgcttgtcggtaccgttgaagaaagacctaatgaaccgattagggtttggatctgtgtgtatgggttacagtgtttgttccatgtggttttggtttggtctgagtattggagaagaaactcaactcgtagagctagggatttggagtcttatgatcatgaagattacaacattgagtatgattatgaacaagacagtgatgacaattcaacaacttacagttttgtgaagagatgtgagtcgataaacacagtgatatcattcatatggtggataattggattctactgggttgttgaaggtggtgataagcttttaggagaagctcctaatctttactggttatcggtgattttcctggcgattgacgtcttctttgctgttttctgtgttgttttggcttgccttgttggaatagctctttgttgctgtcttccttgcataattgctcttctttatgccgttgctggaacggaaggtgtatcggaggcggagctcggtgttcttcccttgtacaaatttaaggctttccatagcaatgagaagaacattactggacctggtaaaatggttcctataccgatcaatggcttatgcttagcaactgaaagaacactgcttgctgaggatgcggattgttgcatatgtctgagttcatatgaggatggcgcagagcttcatgctcttccttgtaaccaccattttcattcgacttgtattgtgaaatggcttaagatgagagcaacatgccctctttgcaaatacaacattcttaaaggaaccactgatcaatcttga。

5、进一步地, rie1基因编码的rie1蛋白的氨基酸序列如seq no. 2所示:

6、mgelrryrfkameqkliseedlnemeqkliseedlnemeqkliseedlnemeqkliseedlnemeslgdltmeqkliseedlnsvsrtsgsmssyssdstaardqhapllrprhdgsfssssssarptalavllgritghrapsmlvretaaraleerridwgyskpvvaadilwnaalvlasavmlvgtveerpnepirvwicvyglqclfhvvlvwseywrrnstrrardlesydhedynieydyeqdsddnsttysfvkrcesintvisfiwwiigfywvveggdkllgeapnlywlsviflaidvffavfcvvlaclvgialccclpciiallyavagtegvseaelgvlplykfkafhsneknitgpgkmvpipinglclatertllaedadcciclssyedgaelhalpcnhhfhstcivkwlkmratcplckynilkgttdqs。

7、进一步地,所述应用包括在植物育种中的应用。

8、进一步地,所述植物育种中的应用包括 35s:6myc-rie1表达载体构建。

9、进一步地, 35s:6myc-rie1表达载体的构建以野生型拟南芥cdna为模板通过pcr扩增得到。

10、进一步地,pcr扩增所采用的引物为 rie1-6myc-f和 rie1-6myc-r;其中, rie1- 6myc-f的核苷酸序列如seq no. 3所示, rie1-6myc-r的核苷酸序列如seq no. 4所示;

11、其中,seq no. 3从5’端至3’端核苷酸序列如下所示:

12、gtatctagaactagtggatccatgtcatcgtattct。

13、其中,seq no. 4从5’端至3’端核苷酸序列如下所示:

14、gggccccccctcgaggtcgactcaagattgatcagt。

15、进一步地, 35s:6myc-rie1表达载体的构建中使用双酶切体系进行pcr扩增。

16、进一步地,双酶切体系中使用的内切酶为内切酶 bamh i和内切酶 sali。

17、进一步地,包括转化,通过转化使农杆菌介导转化 35s:6myc-rie1表达载体。

18、进一步地,还包括浸染,使用转化有 35s:6myc-rie1表达载体的农杆菌浸染拟南芥花序。

19、本发明实施例中的上述一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果之一:

20、衰老表型观察实验结果表明,与野生型对照相比,48天苗龄 rie1过表达株系有明显晚衰表型;盐碱胁迫实验结果表明,盐碱胁迫会显著抑制野生型对照种子萌发,但是 rie1过表达材料萌发率没有受到影响;盐碱胁迫会显著抑制野生型对照幼苗的主根生长,但 rie1过表达材料主根生长受抑制程度明显降低,表明其更耐受盐碱胁迫。本发明提供的过表达 rie1基因能够显著延缓转基因植株的衰老、并显著提高其对盐碱胁迫的耐受性,有望在延缓植物/作物叶片衰老和提高逆境抗性新品种培育中获得广泛的应用。

21、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。


技术特征:

1.rie1基因在延缓植物叶片衰老和提高逆境抗性中的应用,其特征在于,rie1基因的编码序列如seq no. 1所示。

2.如权利要求1所述的rie1基因在延缓植物叶片衰老和提高逆境抗性中的应用,其特征在于,所述rie1基因编码的rie1蛋白的氨基酸序列如seq no. 2所示。

3.如权利要求2所述的rie1基因在延缓植物叶片衰老和提高逆境抗性中的应用,其特征在于,所述应用包括在植物育种中的应用。

4.如权利要求3所述的rie1基因在延缓植物叶片衰老和提高逆境抗性中的应用,其特征在于,所述植物育种中的应用包括35s:6myc-rie1表达载体构建。

5.如权利要求4所述的rie1基因在延缓植物叶片衰老和提高逆境抗性中的应用,其特征在于,35s:6myc-rie1表达载体的构建以野生型拟南芥cdna为模板通过pcr扩增得到。

6.如权利要求5所述的rie1基因在延缓植物叶片衰老和提高逆境抗性中的应用,其特征在于,pcr扩增所采用的引物为rie1-6myc-f和rie1-6myc-r;其中,rie1-6myc-f的核苷酸序列如seq no. 3所示,rie1-6myc-r的核苷酸序列如seq no. 4所示。

7.如权利要求5所述的rie1基因在延缓植物叶片衰老和提高逆境抗性中的应用,其特征在于,35s:6myc-rie1表达载体的构建中使用双酶切体系进行pcr扩增。

8.如权利要求7所述的rie1基因在延缓植物叶片衰老和提高逆境抗性中的应用,其特征在于,双酶切体系中使用的内切酶为内切酶bamh i和内切酶sal i。

9.如权利要求4所述的rie1基因在延缓植物叶片衰老和提高逆境抗性中的应用,其特征在于,包括转化,通过转化使农杆菌介导转化35s:6myc-rie1表达载体。

10.如权利要求9所述的rie1基因在延缓植物叶片衰老和提高逆境抗性中的应用,其特征在于,还包括浸染,使用转化有35s:6myc-rie1表达载体的农杆菌浸染拟南芥花序。


技术总结
本发明涉及基因工程技术领域,尤其涉及RIE1基因在延缓植物叶片衰老和提高逆境抗性中的应用,RIE1基因的编码序列及其对应的氨基酸序列如SEQ NO.1和SEQ NO.2所示。表型观察实验结果表明,与野生型对照相比,48天苗龄RIE1过表达株系有明显晚衰表型;盐碱胁迫实验结果表明,盐碱胁迫会显著抑制野生型对照种子萌发,但是RIE1过表达材料萌发率没有受到影响;盐碱胁迫会显著抑制野生型对照幼苗的主根生长,但RIE1过表达材料主根生长受抑制程度明显降低,表明其更耐受盐碱胁迫。本发明提供的过表达RIE1基因能够显著延缓转基因植株的衰老、并显著提高其对盐碱胁迫的耐受性,有望应用于延缓植物/作物叶片衰老和提高逆境抗性新品种培育中。

技术研发人员:王宁宁,梅圆圆,唐祥林,王丹,何凯璇
受保护的技术使用者:南开大学
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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