CN102559702A - 耐盐基因CcSOS1及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于植物基因工程和转基因育种领域,公开了耐盐基因CcSOS1及其应用。耐盐基因CcSOS1,其核苷酸序列为SEQ ID No.1。所述的耐盐基因CcSOS1在提高菊花抗盐性方面的应用。一种提高菊花抗盐性的方法,该方法包括如下步骤:(1)构建CcSOS1基因的植物表达载体;(2)采用农杆菌介导法将含CcSOS1基因的植物表达载体转入到切花菊中,进行培养初步获得抗性植株。本发明从盐生植物大岛野路菊首次克隆了一个新的耐盐基因CcSOS1,通过将该基因整合到菊花基因组中,通过高盐试验分析获得耐高盐的转基因菊花株系。利用本方法可以显著提高菊花的耐盐性。
Description
技术领域
本发明属于植物基因工程和转基因育种领域,涉及耐盐基因CcSOS1及其应用。
背景技术
菊花(Chrysanthemum grandiflorum),菊科多年生草本植物,其中切花菊是世界四大切花之一,菊花原产于我国,因为大自然赋予它丰富的花色、多变的花型以及易于栽培等特点,使其深受广大人民的喜爱。近年来切花菊在切花消费中占有很大的比重,其栽培面积已位居我国切花生产的首位。随着全球土壤盐渍化的不断加重,菊花的生产面临着严重的挑战,传统的物理和化学方法改造土壤不仅耗资巨大,而且随着大量化学物质的加入加重了土壤的次生盐渍化。由于植物耐盐性状本身的复杂性,采用传统的育种方法已经很难获得耐盐优良品种。生物技术不断的发展,导入外源基因提高植物抗盐性已成为现代植物育种的主要手段。
SOS1基因是质膜型Na+/H+逆向转运蛋白基因,除了负责将过多的Na+排出细胞之外,还控制Na+从根到茎的长距离运输,并且有数据显示转拟南芥AtSOS1基因可显著提高转基因植株的耐盐性(任仲海,等2002;周晓馥,等2002;Shi,等2000)。鉴于质膜Na+/H+逆向转运蛋白在植物耐盐方面的作用,目前许多编码该蛋白的基因已经被克隆,既有从非盐生植物中克隆出来的,如芦苇PhaNHA1(Takahashi等,2006)、水稻OsSOS1(Martínez-Atienza等,2007)、星星草PtSOS1(程玉祥,2008),也有从耐盐的植物中克隆得到的,如胡杨PeSOS1(Wu等,2007)、小盐芥ThSOS1(Oh等,2007)等。
在植物的遗传转化途径中,农杆菌介导法是应用最为广泛的方法之一,其中有效的植物表达载体至关重要。将耐盐基因CcSOS1构建植物表达载体,用于农杆菌介导的植物遗传转化,可获得具有耐盐特性的新种质。对于优良作物新品种的培育及在生产中的广泛应用,具有重要意义。
参考文献:
[1]Mukherjee K,Roy Choudhury A,Gupta B,Gupta S,SenguptaDN(2006)
AnABRE-binding factor,OSBZ8,is highly expressed in salt tolerant cultivars than in saltsensitive cultivars of indica rice.BMC Plant Biol 6:18
[2]Martínez-Atienza J,Jiang X Y,Garciadeblas B,et al.Conservation of the saltoverly sensitive pathway in Rice.Plant Physiol,2007,143:1001-1012
[3]Prior C,Potier S,Souociet J L,et al.Characterization of the NHA1 gene encodinga Na+/H+ antiporter of the yeast Saccharomyces cerevisiae.FEBS Lett,
1996,387(1):89-93
[4]Shi H Z,Ishitani M,Kim C,et al.The Arabidopsis thaliana salt tolerance gene SOS1encodes a putative Na+/H+ antiporter.ProcNatlAcadSci USA,2000,97:6896-6901
[5]Wu SJ,Ding L,Zhu JK.SOS1,a genetic locus essential for salt tolerance andpotassium acquisition.Plant Cell,1996,8:617-627
[6]管志勇,陈发棣,陈素梅,唐娟,杨帆.NaCl胁迫对2个菊属野生种幼苗体内K+、Na+和Cl-分布及生长的影响.生态学报,201O,30(12):3198-3205
[7]李合生.植物生理生化实验原理和技术[M].高等教育出版社,2000.
[8]任仲海,马秀灵,赵彦修等.Na+/H+逆向转运蛋白和植物耐盐性.生物工程报,2002,18(1):16-1
[9]王宝山,赵可夫.小麦叶片中K+、Na+提取方法的比较.植物生理学通讯,1995,31(1):50-52
[1O]周晓馥,王兴智.植物耐盐相关基因:SOS基因家族研究进展遗传,2002,24(2):190192
[11]张常青,洪波,李建科,等.地被菊花幼苗耐旱性评价方法研究[J].中国农业科学,2005,38(4):789-796.
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的上述不足,提供一种新的耐盐基因CcSOS1。
本发明的另一目的是提供该基因的应用。
本发明的又一目的是提供一种通过转CcSOS1基因提高菊花抗盐性的方法。
本发明的目的可通过如下技术方案实现:
耐盐基因CcSOS1,其核苷酸序列为SEQ ID No.1。
所述的耐盐基因CcSOS1编码的蛋白质。
含有所述的耐盐基因CcSOS1的植物表达载体。
所述的耐盐基因CcSOS1在提高菊花抗盐性方面的应用。
所述的含耐盐基因CcSOS1的植物表达载体在提高菊花抗盐性方面的应用。
一种提高菊花抗盐性的方法,该方法包括如下步骤:
(1)构建CcSOS1基因的植物表达载体:将所述的CcSOS1基因插入表达载体得到含耐盐基因CcSOS1植物表达载体;
(2)采用农杆菌介导法将含CcSOS1基因的植物表达载体转入到切花菊中,进行培养初步获得抗性植株。
步骤(1)的具体方法优选:以盐生植物大岛野路菊为材料,提取总RNA,反转录为cDNA,以cDNA为模板,设计引物进行PCR反应,在CcSOS1基因的上下游分别引入SalI和KpnI酶切位点,上游引物为:CcSOS1-Sal-F:SEQ ID NO.2,下游引物为CcSOS1-Kpn-R:SEQ IDNO.3,将扩增出来的含有CcSOS1完整开放阅读框的PCR产物片段与T载体连接后转化大肠杆菌DH5α感受态,提取阳性质粒,由SalI和KpnI双酶切得到的CcSOS1基因片段,与SalI和KpnI双酶切的线性化的表达载体pCAMBIA1301连接,转化TOP10感受态细胞,提取阳性质粒,酶切电泳检测并测序验证,植物表达载体pCAMBIA1301-CcSOS1构建成功。
步骤(2)的具体方法优选:制备感受态的农杆菌,将步骤(1)中构建的含有CcSOS1基因的植物表达载体pCAMBIA1301-CcSOS1转入感受态的农杆菌菌株中;取组培瓶中菊花苗顶端叶盘作为转化受体,在预培养培养基上预培养2~3d,然后进行农杆菌侵染8min,含有CcSOS1基因表达载体的农杆菌菌液OD值为0.5~0.6,侵染后用滤纸吸干叶盘外表的菌液,然后将叶盘放到共生培养基上黑暗培养3d,最后转入筛选培养基上继代培养3~4代,等分化出的抗性芽长至2~3厘米时,将抗性芽转入到生根培养基上培养,初步获得抗性植株;其中所述的预培养培养基:MS+6-苄氨基嘌呤1mg/L+萘乙酸0.5mg/L;共培养培养基:MS+6-苄氨基嘌呤1mg/L+萘乙酸0.5mg/L;所述的筛选培养基:MS+潮霉素10mg/L+羧苄青霉素500mg/L+6-苄氨基嘌呤1mg/L+萘乙酸0.5mg/L;MS+潮霉素8mg/L+羧苄青霉素350mg/L+6-苄氨基嘌呤1mg/L+萘乙酸0.3mg/L;MS+潮霉素8mg/L+羧苄青霉素300mg/L+6-苄氨基嘌呤1mg/L+萘乙酸0.1mg/L;所述的生根培养基:1/2MS+潮霉素8mg/L+萘乙酸0.1mg/L。
所述的提高菊花抗盐性的方法,还包括步骤(3)将转CcSOS1基因初步获得的抗性植株进行PCR检测和荧光定量PCR检测,筛选阳性植株,获得转基因菊花株系;
其中,所述的PCR检测方法为:
取生根筛选得到的抗性植株嫩叶及野生型植株嫩叶,采用CTAB法提取基因组DNA,将hptll基因作为检测目标,根据hptll基因序列合成扩增引物,扩增片段长为980bp,引物序列为:HII-1:SEQ ID NO.4,HII-2:SEQ ID NO.5;分别以潮霉素抗性植株、野生型植株DNA和阳性质粒为模板,以HII-1和HII-2为引物,进行PCR检测,扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳检测分析;
所述的荧光定量PCR检测方法为:
每个样品重复3次,建立扩增体系,根据数据分析得到各个样品的CT值,以未转化植株的表达为基准值,计算各转基因植株及野生型基因相对表达情况;特异引物片段长为295bp,引物序列为:SOS-JC-F1:SEQ ID NO.6,SOS-JC-R1:SEQ ID NO.7;以扩增的GAPDH基因片段为内标,扩增片段长度为260bp,引物序列为:GAPDH-F:SEQ ID NO.8,GAPDH-R:SEQID NO.9,扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳检测分析。
所述的农杆菌菌株为EHA105。
有益效果:
本发明从盐生植物大岛野路菊首次克隆了一个新的耐盐基因CcSOS1,通过将CcSOS1基因整合到菊花基因组中,通过高盐试验分析获得耐高盐的转基因菊花株系。结果发现,与野生型株系相比,转CcSOS1的植株耐盐能力得到很大提高,而野生型植株抗性很弱。利用本方法可以显著提高菊花的耐盐性,为利用基因工程技术选育菊花抗盐性品种提供了新颖的方法,将有效推动菊花生物技术育种进程。。
附图说明
图1:植物重组表达质粒pCAMBIA1301-CcSOS1片段图谱
图2:植物表达载体构建酶切验证图
图3:转基因切花菊的转化和再生过程
A,转化叶盘分化出愈伤组织;B,转化叶盘分化出抗性芽;C,生根筛选;D,抗性植株
图4:转CcSOS1基因植株的PCR检测结果
M:Marker;CK+:阳性质粒;CK-:野生型植株;1-14:转基因植株
图5:荧光定量PCR检测CcSOS1基因在转基因和野生型植株的表达
WT:野生型植株;S1-S12:转CcSOS1基因株系
图6:转基因植株和野生型植株盐胁迫处理后恢复生长存活率分析
a:转基因植株与野生型植株盐胁迫处理后恢复生长;b:转基因株系与野生型植株盐处理后恢复生长存活率统计
图7:转基因植株与野生型植株盐水培胁迫处理后生长状态变化
图8:转基因植株与野生型植株盐水培处理后生理指标的检测
a:盐胁迫下单株受害叶面积比率;b:盐胁迫下叶片相对电导率变化;c:盐胁迫下叶绿素(a+b)含量;d:盐胁迫下脯氨酸含量变化;e:盐胁迫下SOD活性变化;f:盐胁迫下POD活性变化
图9:转基因植株与野生型植株盐水培处理后植物体内Na+含量的变化
图10:转基因植株与野生型植株盐水处理后植物体内K+含量的变化
具体实施方式
下面对发明的具体实施例进行详细的说明:本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程。下列实施例中未注明具体条件的试验方法,通常按照常规条件。
实施例1
1、植物表达载体pCAMBIA 1301-CcSOS1的构建
以盐生植物大岛野路菊为材料,提取总RNA,按照M-MLV反转录试剂盒(TaKaRa)取1μg总RNA反转录成cDNA,用RNase消化cDNA产物,以cDNA为模板,设计引物进行PCR反应,在CcSOS1基因的上下游分别引入SalI和KpnI酶切位点,上游引物为:CcSOS1-Sal-F:GGGTCGAC ATG GGA TCG GTG GCA AAC AAC GT(SEQ ID NO.2),下游引物为CcSOS1-Kpn-R:GGGGTACC TTA GGG AGC TCG GGG GA(SEQ IDNO.3)。50μL反应体系:10×PCR Buffer 5.0μL,CcSOS1-Sal-F、CcSOS1-Kpn-R引物各1.0μL(20μmol·L-1),dNTP mix 4.0μL(2.5mmol·L-1),PrimeSTARTM HS DNA Polymerase0.2μL,cDNA模板1μL,ddH2O 37.8μL;反应程序:95℃预变性4min,然后94℃解链30sec,55℃退火30sec,72℃延伸4min,反应35个循环,72℃延伸10min;PCR产物用凝胶回收试剂盒(AXYGEN)回收纯化,用T4DNA连接酶(TaKaRa)连接到T-载体(TaKaRa),转化TOP10感受态细胞,进行序列测定,测定序列为SEQ ID NO.1。
提取含有目的片段的T-载体及表达载体pCAMBIA1301质粒DNA并双酶切,酶切体系为:10×Buffer T7.5μL,BSA5μL,SalI 2.0μL,KpnI 2.0μL,质粒DNA 10μL,ddH2O补齐至50μL,37℃过夜充分酶切。将含有CcSOS1完整开放阅读框的片段和pCAMBIA1301线性化质粒片段分别回收,并将两个片段连接。连接反应体系为:T4 Buffer 2.0μL,T4连接酶1.0μL,载体回收液1.0μL,目的基因回收液4.0μL,dd H2O补齐至20μL,4℃过夜连接。将连接好的重组质粒pCAMBIA 1301-CcSOS1转化TOP10细胞,提取阳性质粒,酶切电泳检测并测序验证(图1和图2)。
2、农杆菌EHA105介导叶盘法转化菊花
制备感受态的农杆菌,将CcSOS1基因的植物表达载pCAMBIA1301-CcSOS1转入感受态的农杆菌菌株中,详细过程:
从YEB(50μg/mL利福平)平板上挑取EHA105单菌落,接种于50mL含50μg/mL利福平的YEB液体培养基中,200rpm,28℃培养至OD值0.5,然后菌液冰浴30min,将菌液转移到干净的离心管中,4000rpm离心,收集菌体,将菌体悬浮于2mL预冷的100mMCaCl2(20%甘油)溶液中,200μL/管分装,待用。取5μL pCAMBIA 1301-CcSOS1载体质粒,加入200μL EHA105感受态细胞,搅拌混匀,冰浴30min,液氮冷冻5min,37℃ 5min,加入800μL YEB液体培养基,28℃200rpm预培养4h,菌液涂板于YEB(50μg/mL利福平+50μg/mL卡那霉素)固体培养基上,28℃暗培养2天,挑取单克隆检测,选取阳性克隆摇菌,用于转化菊花。
用YEB(50μg/mL利福平+50μg/mL卡那霉素)液体培养基培养包含CcSOS1基因的植物表达载体的农杆菌EHA105;以切花菊‘神马’叶片为外植体,采用根癌农杆菌介导法将大岛野路菊中克隆得到的CcSOS1基因导入‘神马’:取组培瓶中‘神马’苗顶端叶盘(0.5cm×0.5cm)作为转化受体,在预培养培养基中预培养3d,然后浸入备好的农杆菌菌液(OD为0.5~0.6)中感染8min,用滤纸吸干叶盘表面的菌液后再接种到共培养基上黑暗中培养3d,然后转入筛选培养基上继代培养3~4代,两周继代一次,逐渐降低筛选压,等分化出的抗性芽长至2~3cm时,将抗性芽转入生根培养基上进行筛选,初步获得抗性植株(图3)。
菊花组织培养基以MS培养基为基础,pH5.8,100Kpa、121℃灭菌25分钟。
预培养培养基:MS+6-苄氨基嘌呤1mg/L+萘乙酸0.5mg/L。
共培养培养基:MS+6-苄氨基嘌呤1mg/L+萘乙酸0.5mg/L。
筛选培养基依次分别为:MS+潮霉素10mg/L+羧苄青霉素500mg/L+6-苄氨基嘌呤1mg/L+萘乙酸0.5mg/L;MS+潮霉素8mg/L+羧苄青霉素350mg/L+6-苄氨基嘌呤1mg/L+萘乙酸0.3mg/L;MS+潮霉素8mg/L+羧苄青霉素300mg/L+6-苄氨基嘌呤1mg/L+萘乙酸0.1mg/L。
生根培养基:1/2MS+潮霉素8mg/L+萘乙酸0.1mg/L。
3、转CcSOS1基因抗性植株的分子检测(PCR及荧光定量PCR)
(1)PCR检测
取生根筛选得到的潮霉素抗性植株嫩叶及野生型植株嫩叶,采取CTAB法提取基因组DNA。将hptll基因作为检测目标,根据hptll基因序列合成扩增引物,扩增片段长为980bp,引物序列为:HII-1:CGTCTGTCGAGAAGTTTC(SEQ ID NO.4),HII-2:TACTTCTACACAGCCATC(SEQ ID NO.5);分别以潮霉素抗性植株、野生型植株DNA和阳性质粒为模板,以HII-1和HII-2为引物,进行PCR检测。扩增体系为:2.5μL 10×PCR Buffer,1.5μL 2.5mmol·L-1 MgCl2,2μLdNTP,HII-1和HII-2各1μL,1μL DNA模板,0.2μL 5U·μL-1Taq酶,去离子水补足25μL。扩增条件为:94℃预变性5min,94℃变性1min,58℃退火45s,72℃延伸1min,35个循环;72℃延伸10min。扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳检测分析(如图4)。图中可以看到,转CcSOS1基因的植株中有9个株系扩增出与阳性对照相同的特异性条带,野生型植株中没有扩增出条带。
(2)荧光定量RT-PCR检测
采用TaKaRa公司生产的RNAiso Reagent试剂盒,提取抗潮霉素植株叶片及未转化株叶片总RNA,反转录成第一链cDNA,用荧光定量qRT-PCR对CcSOS1基因的表达量进行检测。按照荧光定量试剂盒(Green Realtime PCR Master Mix-Plus-(QPK-212))说明书建立25μL扩增体系;扩增条件为:95℃预变性-1min;95℃变性-15s,60℃退火-15s,72℃延伸-45s,40个循环。每个样品重复3次,试验数据由Roter Gene 6.0和Excel软件分析,采用ΔΔCt法进行基因相对表达分析,以野生型植株的表达为基准值,计算各转基因植株及野生型基因相对表达情况。特异引物片段长为295bp,引物序列为:SOS-JC-F1:CATACCAAGTCTAGGCAGCATC(SEQ ID NO.6),SOS-JC-R1:
GACTTTCACTTGCTATTTCTCCC(SEQ ID NO.7)以扩增的GAPDH基因片段为内标,扩增片段长度为260bp,引物序列为:GAPDH-F:CTGCTTCTTTCAACATCATTCC(SEQ ID NO.8),GAPDH-R:CTGCTCATAGGTAGCCTTCTTC(SEQ ID NO.9)。根据荧光定量PCR检测结果(图5),转基因株系中CcSOS1基因的表达量显著高于野生型植株,其中株系S11、S12表达量相对最高。证实CcSOS1基因已经转入到切花菊基因组DNA中并表达。
4、转基因植株后代的抗性分析
(1)转基因株系及野生型植株盐胁迫处理后恢复生长存活率分析
为检测转基因植株的耐盐性,对转基因株系S11、S12进行了盐胁迫处理。将生长一致的转基因植株及未转基因植株各9株种植于塑料杯中,各株系重复3次,栽培基质为按1∶1比例混合的营养土∶蛭石混合物,种植于温室(23±2℃,12h光周期)中,待转基因及未转化植株展叶8~10片叶时控水处理7d,然后浇灌200mmol/L的NaCl溶液7d,然后将植株根系用去离子水冲洗3遍,并种植于新营养钵中浇足水恢复生长一周,统计植株存活率,存活率采用极限恢复法(张常青等,2005)。
由图6可以看出,盐胁迫处理后,转基因株系S11、S12的大部分植株顶端仍然保持绿色,只有基部叶片皱缩、萎蔫下垂,恢复生长后,存活率为80%~90%;野生型植株只有少部分植株顶端保持绿色,叶片大部分皱缩、萎蔫下垂,恢复生长后,存活率仅为50%。
(2)转基因株系及野生型植株盐胁迫后各项生理指标的检测
采集转基因株系和野生型植株生长一致的扦插苗,当叶片长至8~10片叶时,用200mmol/LNaCl进行水培处理,放置于23±2℃,12h光周期环境中,然后分别在0d、2d、4d、6d、8d进行取样(植物叶片),测量盐胁迫下单株受害叶面积比率、叶片相对电导率、叶片叶绿素(a+b)含量、脯氨酸含量以及SOD和POD活性变化。
单株受害叶面积比率采用管志勇等的方法(2010),叶片相对电导率、叶绿素含量的测定采用李合生等的方法(2000),游离脯氨酸含量采用磺基水杨酸方法测定(李合生等,2000),可溶性蛋白采用考马斯亮蓝G-250染色法,SOD采用氮蓝四唑(NBT)法,POD活性采用愈创木酚法。数据分析采用SPSS(SPSSRelease10.0.1)软件;作图用EXCEL系统。
由图7可以看出,对转基因株系S11、S12以及野生型植株进行盐胁迫处理。随着盐处理时间的延长,与WT植株相比,S11、S12转基因株系萎蔫进程较慢,WT植株只有少部分植株顶端保持绿色,叶片大部分皱缩、萎蔫下垂,而转基因株系大部分仍保持绿色。
由图8中a可以看出,盐胁迫下,S11、S12转基因株系的单株受害叶面积比率明显低于野生型植株,盐处理第4d时,野生型植株的受害叶面积比率已经达到了50%,是转基因植株的2.5倍。当盐处理到第8d时,野生型植株受害叶面积比率已经接近于100%。
由图8中b可以看出,盐处理下转基因植株与野生型植株相对电导率表现出显著性差异,尤其在盐处理第8d时,对照比转基因株系高1.5倍。表明S11、S12转基因株系的耐盐性明显高于野生型植株。
由图8中c可以看出,所有植株的叶绿素含量都随着盐处理时间的延长而逐步下降,但是野生型植株叶绿素含量的下降幅度显著大于S11、S12转基因株系,当盐处理进行第8天时,转基因植株的叶绿素含量是对照的3倍,差异显著。
由图8中d可以看出,S11、S12转基因株系及野生型植株中脯氨酸含量水平随时间呈缓慢升高状态,盐处理的前4天中,野生型植株中的脯氨酸含量水平略高于S11、S12植株。4d后,S11、S12植株中脯氨酸含量继续升高,而野生型植株的脯氨酸含量上升趋于缓慢,总体上含量低于转基因株系。
由图8中e可以看出,转基因株系及野生型植株中SOD活性水平均呈现缓慢升高状态,但S11、S12转基因株系的SOD活性水平变化幅度较大,明显高于野生型植株。
由图8中f可以看出,转基因株系及野生型植株中POD活性变化趋势稍有不同,野生型植株中POD活性呈缓慢升高的状态,而S11、S12转基因株系在处理第二天时,POD活性水平迅速升高,第4d时达到最低水平,随后继续呈现较快的升高状态,POD活性水平明显高于野生型植株,转基因株系及野生型植株盐胁迫后离子含量检测。
(3)转基因株系及野生型植株盐胁迫后离子含量检测
采集转基因植株和野生型植株生长一致的扦插苗,用200mmol/LNaCl进行水培处理,分别在0d、2d、4d、6d、8d对植株4个部位进行取样,取样部位分别为:上位叶、中位叶、茎和根,然后检测不同时间点植株各部分Na+、K+含量变化。Na+、K+的提取参照王宝山和赵可夫(1995)的方法略加改动,Na+、K+含量用Optimal 2100DV电感耦合等离子体发射光谱仪(Perkin Elmer)进行测定。
由图9、10可以看出,盐胁迫下转基因植株和野生型植株体内的Na+主要分布在中位叶中,其次是上位叶、茎和根中,而且随着盐处理时间的延续,不同部位的Na+含量呈逐步上升的趋势,但是,相比较野生型植株,转基因植株各个部位的Na+含量均明显低于野生型植株。盐胁迫下,K+在植物体的分布主要集中在根、茎,然后是中位叶和上位叶,与Na+的分布正好相反,而且随着盐处理时间的延续,K+在不同部位的变化趋势与Na+的变化趋势也不同,随着时间的变化,K+在转基因植株及野生型植株的上位叶上呈现逐步下降趋势,而在中位叶、茎和根中,K+都表现出先升高再降低的趋势,但总体上,转基因植株不同部位的K+含量明显高于野生型植株。
Claims (10)
1.耐盐基因CcSOS1,其特征在于核苷酸序列为SEQ ID No.1。
2.权利要求1所述的耐盐基因CcSOS1编码的蛋白质。
3.含有权利要求1所述的耐盐基因CcSOS1的植物表达载体。
4.权利要求1所述的耐盐基因CcSOS1在提高菊花抗盐性方面的应用。
5.权利要求3所述的含耐盐基因CcSOS1的植物表达载体在提高菊花抗盐性方面的应用。
6.一种提高菊花抗盐性的方法,其特征在于该方法包括如下步骤:
(1)构建CcSOS1基因的植物表达载体:将所述的CcSOS1基因插入表达载体得到含耐盐基因CcSOS1植物表达载体;
(2)采用农杆菌介导法将含CcSOS1基因的植物表达载体转入到切花菊中,进行培养初步获得抗性植株。
7.根据权利要求6所述的提高菊花抗盐性的方法,其特征在于步骤(1)的具体方法为:以盐生植物大岛野路菊为材料,提取总RNA,反转录为cDNA,以cDNA为模板,设计引物进行PCR反应,在CcSOS1基因的上下游分别引入SalI和KpnI酶切位点,上游引物为:CcSOS1-Sal-F:SEQ ID NO.2,下游引物为CcSOS1-Kpn-R:SEQ ID NO.3,将扩增出来的含有CcSOS1完整开放阅读框的PCR产物片段与T载体连接后转化大肠杆菌DH5α感受态,提取阳性质粒,由SalI和KpnI双酶切得到的CcSOS1基因片段,与SalI和KpnI双酶切的线性化的表达载体pCAMBIA1301连接,转化TOP10感受态细胞,提取阳性质粒,酶切电泳检测并测序验证,植物表达载体pCAMBIA1301-CcSOS1构建成功。
8.根据权利要求7所述的提高菊花抗盐性的方法,其特征在于步骤(2)的具体方法为:制备感受态的农杆菌,将步骤(1)中构建的含有CcSOS1基因的植物表达载体pCAMBIA1301-CcSOS1转入感受态的农杆菌菌株中;取组培瓶中菊花苗顶端叶盘作为转化受体,在预培养培养基上预培养2~3d,然后进行农杆菌侵染8min,含有CcSOS1基因表达载体的农杆菌菌液OD值为0.5~0.6,侵染后用滤纸吸干叶盘外表的菌液,然后将叶盘放到共生培养基上黑暗培养3d,最后转入筛选培养基上继代培养3~4代,两周继代一次,继代过程中逐渐降低筛选压,等分化出的抗性芽长至2~3厘米时,将抗性芽转入到生根培养基上培养,初步获得抗性植株;其中所述的预培养培养基:MS+6-苄氨基嘌呤1mg/L+萘乙酸0.5mg/L;共培养培养基:MS+6-苄氨基嘌呤1mg/L+萘乙酸0.5mg/L;所述的筛选培养基依次为:MS+潮霉素10mg/L+羧苄青霉素500mg/L+6-苄氨基嘌呤1mg/L+萘乙酸0.5mg/L;MS+潮霉素8mg/L+羧苄青霉素350mg/L+6-苄氨基嘌呤1mg/L+萘乙酸0.3mg/L;MS+潮霉素8mg/L+羧苄青霉素300mg/L+6-苄氨基嘌呤1mg/L+萘乙酸0.1mg/L;所述的生根培养基:1/2MS+潮霉素8mg/L+萘乙酸0.1mg/L。
9.根据权利要求6~8中任一项所述的提高菊花抗盐性的方法,其特征在于还包括步骤(3)将转CcSOS1基因初步获得的抗性植株进行PCR检测和荧光定量PCR检测,筛选阳性植株,获得转基因菊花株系;
其中,所述的PCR检测方法为:
取生根筛选得到的抗性植株嫩叶及野生型植株嫩叶,采用CTAB法提取基因组DNA,将hptll基因作为检测目标,根据hptll基因序列合成扩增引物,扩增片段长为980bp,引物序列为:HII-1:SEQ ID NO.4,HII-2:SEQ ID NO.5;分别以潮霉素抗性植株、野生型植株DNA和阳性质粒为模板,以HII-1和HII-2为引物,进行PCR检测,扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳检测分析;
所述的荧光定量PCR检测方法为:
每个样品重复3次,建立扩增体系,根据数据分析得到各个样品的CT值,以未转化植株的表达为基准值,计算各转基因植株及野生型基因相对表达情况;特异引物片段长为295bp,引物序列为:SOS-JC-F1:SEQ ID NO.6,SOS-JC-R1:SEQ ID NO.7;以扩增的GAPDH基因片段为内标,扩增片段长度为260bp,引物序列为:GAPDH-F:SEQ ID NO.8,GAPDH-R:SEQID NO.9,扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳检测分析。
10.根据权利要求6~8中任一项所述的提高菊花抗盐性的方法,其特征在于所用的农杆菌菌株为EHA105。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108070028A (zh) * | 2018-02-13 | 2018-05-25 | 海南大学 | 一种提高植物耐盐性的方法 |
CN108118068A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-06-05 | 南京农业大学 | 一种高效快速的菊花转基因方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101323855A (zh) * | 2008-07-29 | 2008-12-17 | 华东师范大学 | 菊花Na+/H+逆向转运蛋白基因DmNHX1及其编码蛋白与应用 |
CN101413004A (zh) * | 2008-11-25 | 2009-04-22 | 华东师范大学 | 一种新的植物强耐盐基因nhxfs1及其编码蛋白和应用 |
-
2012
- 2012-03-12 CN CN2012100630401A patent/CN102559702A/zh active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101323855A (zh) * | 2008-07-29 | 2008-12-17 | 华东师范大学 | 菊花Na+/H+逆向转运蛋白基因DmNHX1及其编码蛋白与应用 |
CN101413004A (zh) * | 2008-11-25 | 2009-04-22 | 华东师范大学 | 一种新的植物强耐盐基因nhxfs1及其编码蛋白和应用 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
SONG A.ET AL.: "Isolation and characterisation of Chrysanthemum crassum SOS1, encoding a putative plasma membrane Na+/H+ antiporter", 《PLANT BIOLOGY》, vol. 14, no. 5, 8 March 2012 (2012-03-08), pages 706 - 713 * |
卢军刚: "大岛野路菊CcSOS1基因的克隆与表达分析", 《南京农业大学》, 30 June 2010 (2010-06-30), pages 30 - 59 * |
周晓馥: "植物耐盐相关基因: SOS 基因家族研究进展", 《遗传》, vol. 24, no. 2, 31 December 2002 (2002-12-31), pages 190 - 192 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108118068A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-06-05 | 南京农业大学 | 一种高效快速的菊花转基因方法 |
CN108118068B (zh) * | 2017-12-20 | 2021-03-26 | 南京农业大学 | 一种高效快速的菊花转基因方法 |
CN108070028A (zh) * | 2018-02-13 | 2018-05-25 | 海南大学 | 一种提高植物耐盐性的方法 |
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