一个调控水稻缺氮胁迫抗性的OsSET10基因及其应用

    技术2025-12-06  2


    本发明属于植物基因工程领域,特别涉及一个调控水稻缺氮胁迫抗性的osset10基因及其应用。


    背景技术:

    1、在第一次绿色革命中,化肥的施加,尤其是氮肥的施加对粮食产量的提高起到了举足轻重的作用。但是随着氮肥的大量施加,粮食产量的增加没有像最初那样取得显著效果,反而对耕地和环境造成巨大的压力。针对这些问题,在水稻领域,我国科学家提出来“绿色超级稻”的概念,即在保证产量的前提下,减少氮肥的施用,助力农业和生态环境的健康发展。必备营养元素的吸收、转运、同化和再利用对植物的生长发育至关重要,由众多调控因子共同完成这一生物学过程,其中组蛋白修饰也扮演着重要的角色。

    2、组蛋白修饰是表观遗传的重要调控机制,组蛋白作为核小体的核心成分,在进化上是十分保守的。核心组蛋白至少有两种结构域:组蛋白-组蛋白互作的球状结构域和可修饰的像尾巴样的氨基酸残基末端。组蛋白n端的氨基酸残基可以发生多种共价修饰,常见的修饰包括乙酰化、甲基化、磷酸化、泛素化修饰、糖基化和adp核糖基化等。组蛋白甲基化是一种修饰染色质结构的机制,它参与调控众多通路,影响基因转录,最终调控植株的生长发育过程。在植物中,组蛋白甲基化的建立主要依赖于包含set结构域的甲基转移酶。组蛋白甲基化水平由组蛋白甲基转移酶和组蛋白去甲基化酶共同维持。

    3、组蛋白修饰参与调控众多的生物学过程,包括植物对环境温度的响应、植物的生长发育以及在植物生殖发育及雌雄配子发育的调控。同样组蛋白修饰在调控植物对养分的响应和利用中也发挥着重要的作用。氮、磷、钾等元素对植物的生长发育极其重要。在拟南芥中,sdg8通过参与调控氮吸收和同化基因位点上的h3k36me3水平进而调控氮代谢。在水稻中也有类似的研究,在高氮条件下会招募prc2复合体对下游基因进行h3k27me3修饰,调控水稻分蘖氮响应。上述证据表明组蛋白修饰在植物氮利用过程中发挥着重要作用。相比硝酸盐转运蛋白调控水稻氮吸收等相关研究,组蛋白修饰调控氮利用的研究还略显单薄,相关的分子机制也相对空白。这一领域还有许多的科学问题亟待解决。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一个调控水稻缺氮胁迫抗性的osset10基因及其应用。

    2、为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

    3、osset10基因在提高水稻缺氮胁迫抗性中的应用,所述osset10基因的核苷酸序列如seq id no.1所示,其编码的蛋白的氨基酸序列如seq id no.2所示;

    4、进一步的,调控水稻中osset10基因功能缺失或低表达,可提高水稻缺氮胁迫抗性。

    5、osset10基因在促进水稻生长中的应用,所述osset10基因的核苷酸序列如seq idno.1所示,其编码的蛋白的氨基酸序列如seq id no.2所示;

    6、进一步的,调控水稻中osset10基因功能缺失或低表达,可在缺氮条件下促进水稻生长。

    7、osset10基因在增加水稻生物量中的应用,所述osset10基因的核苷酸序列如seqid no.1所示,其编码的蛋白的氨基酸序列如seq id no.2所示;

    8、进一步的,调控水稻中osset10基因功能缺失或低表达,可在缺氮条件下增加水稻生物量;

    9、进一步的,所述增加水稻生物量是指增加水稻株高。

    10、培育对缺氮胁迫抗性提高的转基因水稻的方法,所述方法包括调控水稻中osset10基因功能缺失或低表达的步骤;所述osset10基因的核苷酸序列如seq id no.1所示,其编码的蛋白的氨基酸序列如seq id no.2所示。

    11、培育在缺氮条件下生长得到促进的转基因水稻的方法,所述方法包括调控水稻中osset10基因功能缺失或低表达的步骤;所述osset10基因的核苷酸序列如seq id no.1所示,其编码的蛋白的氨基酸序列如seq id no.2所示。

    12、培育在缺氮条件下生物量增加的转基因水稻的方法,所述方法包括调控水稻中osset10基因功能缺失或低表达的步骤;所述osset10基因的核苷酸序列如seq id no.1所示,其编码的蛋白的氨基酸序列如seq id no.2所示;所述生物量增加是指株高增加。

    13、本发明的显著优点在于:

    14、本发明研究发现,水稻osset10基因在水稻缺氮胁迫抗性调控中发挥一定作用。通过调控水稻中osset10基因功能缺失或低表达,能够在提高水稻缺氮胁迫抗性、促进水稻在缺氮条件下的生长、增加水稻在缺氮条件下的生物量。



    技术特征:

    1.osset10基因在提高水稻缺氮胁迫抗性中的应用,其特征在于:所述osset10基因的核苷酸序列如seq id no.1所示,其编码的蛋白的氨基酸序列如seq id no.2所示。

    2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:调控水稻中osset10基因功能缺失或低表达,从而提高水稻缺氮胁迫抗性。

    3.osset10基因在促进水稻生长中的应用,其特征在于:所述osset10基因的核苷酸序列如seq id no.1所示,其编码的蛋白的氨基酸序列如seq id no.2所示。

    4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于:调控水稻中osset10基因功能缺失或低表达,从而在缺氮条件下促进水稻生长。

    5.osset10基因在增加水稻生物量中的应用,其特征在于:所述osset10基因的核苷酸序列如seq id no.1所示,其编码的蛋白的氨基酸序列如seq id no.2所示。

    6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于:调控水稻中osset10基因功能缺失或低表达,从而在缺氮条件下增加水稻生物量。

    7.根据权利要求5所述的应用,其特征在于:所述增加水稻生物量是指增加水稻株高。

    8.培育对缺氮胁迫抗性提高的转基因水稻的方法,其特征在于:所述方法包括调控水稻中osset10基因功能缺失或低表达的步骤;所述osset10基因的核苷酸序列如seq idno.1所示,其编码的蛋白的氨基酸序列如seq id no.2所示。

    9.培育在缺氮条件下生长得到促进的转基因水稻的方法,其特征在于:所述方法包括调控水稻中osset10基因功能缺失或低表达的步骤;所述osset10基因的核苷酸序列如seqid no.1所示,其编码的蛋白的氨基酸序列如seq id no.2所示。

    10.培育在缺氮条件下生物量增加的转基因水稻的方法,其特征在于:所述方法包括调控水稻中osset10基因功能缺失或低表达的步骤;所述osset10基因的核苷酸序列如seq idno.1所示,其编码的蛋白的氨基酸序列如seq id no.2所示;所述生物量增加是指株高增加。


    技术总结
    本发明属于植物基因工程领域,特别涉及一个调控水稻缺氮胁迫抗性的OsSET10基因及其应用。所述OsSET10基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示,其编码的蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。本发明以水稻ZH11为背景,通过调控水稻中OsSET10基因功能缺失或低表达,能够在缺氮条件下提高水稻缺氮胁迫抗性、促进水稻在缺氮胁迫条件下的生长、增加水稻在缺氮胁迫条件下的生物量。本发明研究结果说明OsSET10基因对水稻增产和提高氮素利用效率具有重要意义,在水稻分子育种中具有较大的经济价值。

    技术研发人员:秦源,席鑫鹏,蔡汉阳,张云龙,邹雪莹
    受保护的技术使用者:福建农林大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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