小麦TaSnRK1蛋白及其相关生物材料在提高植物耐热性中的应用

    技术2024-12-09  10


    本发明属于生物,涉及小麦tasnrk1蛋白及其相关生物材料在提高植物耐热性中的应用。


    背景技术:

    1、小麦是世界第二大粮食作物,提供全球膳食总热量的20%,养活了将近40%的世界人口,在农业生产上具有重要地位。

    2、小麦是一种喜冷凉作物,高温胁迫可对其生长发育造成永久性伤害,使其产量下降、品质变劣。小麦在开花和灌浆期易受干热风的影响,导致灌浆期缩短、叶片失绿、产量减少。据统计,全球温度每升高1℃,粮食作物减产约6%。因此,高温已成为制约小麦粮食生产的重要气候灾害之一。

    3、耐热品种的选育和应用是提高小麦耐热性的有效方法,深入发掘耐热新基因,研究小麦耐热新机制,对提高小麦耐热性具有重要的意义。


    技术实现思路

    1、有鉴于此,本发明的目的在于提供小麦tasnrk1蛋白及其相关生物材料在提高植物耐热性中的应用。

    2、为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:

    3、1、小麦tasnrk1蛋白,选自以下任一种:

    4、(a1)氨基酸序列如seq id no.1所示的蛋白质;

    5、(a2)在(a1)所述蛋白质的n端或/和c端连接标签得到的融合蛋白。

    6、作为优选的技术方案之一,(a2)中所述的标签可为flag标签、his标签、mbp标签、ha标签、myc标签、gst标签和/或sumo标签等。

    7、2、编码前述蛋白的基因 tasnrk1,选自以下任一种:

    8、(b1)编码区如seq id no.2所示的dna分子;

    9、(b2)核苷酸序列如seq id no.3所示的dna分子;

    10、(b3)在严格条件下与(b1)或(b2)限定的dna分子杂交且编码所述蛋白质的dna分子。

    11、作为优选的技术方案之一,(b3)中所述严格条件为:在2×ssc(核酸杂交漂洗液),质量分数0.1% sds(十二烷基硫酸钠)的溶液中,在68℃下杂交并洗膜2次,每次5分钟,又于0.5×ssc,质量分数0.1% sds的溶液中,在68℃下杂交并洗膜2次,每次15分钟。

    12、3、小麦tasnrk1蛋白的相关生物材料,选自以下任一种:

    13、(c1)含有前述 tasnrk1基因的表达盒;

    14、(c2)含有前述 tasnrk1基因或(c1)所述表达盒的重组载体或重组微生物;

    15、(c3)含有前述 tasnrk1基因的转基因植物细胞系;

    16、(c4)含有前述 tasnrk1基因的转基因植物组织;

    17、(c5)含有前述 tasnrk1基因的转基因植物器官;

    18、(c6)含有前述 tasnrk1基因的转基因植株;

    19、(c7)由(c6)所述转基因植株的可再生细胞产生的组织培养物;

    20、(c8)由(c7)所述组织培养物产生的原生质体。

    21、作为优选的技术方案之一,(c1)中所述表达盒是指能够在宿主细胞中表达所述tasnrk1蛋白的dna,该dna不但可包括启动蛋白编码基因转录的启动子,还可包括终止蛋白编码基因转录的终止子。进一步,所述表达盒还可包括增强子序列。可用于本发明的启动子包括但不限于:组成型启动子,组织、器官和发育特异的启动子,和诱导型启动子。

    22、作为优选的技术方案之一,(c2)中所述重组载体是由植物表达载体构建得到,所述植物表达载体包括双元农杆菌载体和可用于植物微弹轰击的载体等,比如:pahc25、pwmb123、pbin438、pcambia1302、pcambia2301、pcambia1301、pcambia1300、pbi121、pcambia1391-xa或pcambia1391-xb(cambia公司)等。为了便于对转基因植物进行鉴定及筛选,可对所用表达载体进行加工,如加入在植物中表达可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因、具有抗性的抗生素标记物或是抗化学试剂标记基因等。从转基因安全性考虑,可不加任何选择性标记基因,直接以表型筛选转化植物。

    23、作为优选的技术方案之一,(c6)中所述转基因植物是通过以下方法获得的:将(c2)中所述重组载体导入受体植物中,通过诱导,继代培养,预培养,共培养,抗性筛选,分化,生根培养,炼苗,移栽,得到耐热性提高的转基因植物。

    24、4、前述小麦tasnrk1蛋白、编码该蛋白的基因 tasnrk1或者相关生物材料在调控植物耐热性中的应用,所述植物为小麦。

    25、5、前述小麦tasnrk1蛋白、编码该蛋白的基因 tasnrk1或者相关生物材料在耐热性小麦品种育种中的应用。

    26、6、一种耐热性小麦品种育种方法,增强小麦中前述tasnrk1蛋白的活性,或者提高基因 tasnrk1的表达量。

    27、本发明的有益效果在于:

    28、本发明涉及小麦tasnrk1蛋白及其相关生物材料在提高植物耐热性中的应用,tasnrk1蛋白来源于小麦( triticum aestivum l.),编码tasnrk1蛋白的基因命名为 tasnrk1基因。本发明从小麦栽培品种中国春中克隆基因 tasnrk1,通过利用基因工程技术,将其在小麦品种fielder中过量表达,从而使tasnrk1过表达植株较野生型具有更强的耐热能力。本发明对于植物耐热研究和选育耐高温小麦具有重要意义。



    技术特征:

    1.小麦tasnrk1蛋白,其特征在于,选自以下任一种:

    2.编码权利要求1所述蛋白的基因tasnrk1,其特征在于,选自以下任一种:

    3.根据权利要求2所述的基因tasnrk1,其特征在于,(b3)中所述严格条件为:在2×ssc,质量分数0.1% sds的溶液中,在68℃下杂交并洗膜2次,每次5分钟,又于0.5×ssc,质量分数0.1% sds的溶液中,在68℃下杂交并洗膜2次,每次15分钟。

    4.权利要求1所述小麦tasnrk1蛋白的相关生物材料,其特征在于,选自以下任一种:

    5.根据权利要求4所述的相关生物材料,其特征在于,(c1)中所述表达盒是指能够在宿主细胞中表达所述tasnrk1蛋白的dna。

    6.根据权利要求4所述的相关生物材料,其特征在于,(c2)中所述重组载体是由植物表达载体构建得到,所述植物表达载体包括双元农杆菌载体和可用于植物微弹轰击的载体;

    7.权利要求1所述小麦tasnrk1蛋白、权利要求2所述基因tasnrk1或者权利要求4所述相关生物材料在调控植物耐热性中的应用,所述植物为小麦。

    8.权利要求1所述小麦tasnrk1蛋白、权利要求2所述基因tasnrk1或者权利要求4所述相关生物材料在耐热性小麦品种育种中的应用。

    9.一种耐热性小麦品种育种方法,其特征在于,增强小麦中权利要求1所述tasnrk1蛋白的活性,或者提高权利要求2所述基因tasnrk1的表达量。


    技术总结
    本发明公开了小麦TaSnRK1蛋白及其相关生物材料在提高植物耐热性中的应用,TaSnRK1蛋白来源于小麦(Triticum aestivum L.),编码TaSnRK1蛋白的基因命名为TaSnRK1基因。本发明从小麦栽培品种中国春中克隆基因TaSnRK1,通过利用基因工程技术,将其在小麦品种Fielder中过量表达,从而使TaSnRK1过表达植株较野生型具有更强的耐热能力。本发明对于植物耐热研究和选育耐高温小麦具有重要意义。

    技术研发人员:辛明明,杨文,孙其信,倪中福,彭惠茹,姚颖垠,胡兆荣
    受保护的技术使用者:中国农业大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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