CN107541520A - 与水稻根发育和抗逆性相关OsSAUR11基因及编码蛋白与应用 - Google Patents

与水稻根发育和抗逆性相关OsSAUR11基因及编码蛋白与应用 Download PDF

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CN107541520A CN201710927764.9A CN201710927764A CN107541520A CN 107541520 A CN107541520 A CN 107541520A CN 201710927764 A CN201710927764 A CN 201710927764A CN 107541520 A CN107541520 A CN 107541520A
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Abstract

本发明公布了一种从水稻DNA片断中分离克隆的与水稻根的发育和抗逆性相关OsSAUR11基因,该基因编码的蛋白含有SAUR家族保守的结构域,属于水稻克隆基因领域,OsSAUR11基因的序列如下列之一:SEQ ID NO:1所示的DNA序列;与SEQ ID NO:1至少90%同源DNA序列;功能相当于SEQ ID NO:1所示序列的亚片段;所述OsSAUR11基因的表达为根发育和抗逆性。有益效果是OsSAUR11基因受渗透胁迫、脱落酸以及生长素的诱导表达,超表达OsSAUR11可提高水稻深根比并增强水稻的抗旱能力,与水稻抗逆性相关,对逆境产生明显响应,可应用于植物抗旱育种,改进根的构型,提高植物抗逆性。

Description

与水稻根发育和抗逆性相关OsSAUR11基因及编码蛋白与应用
技术领域
本发明涉及一种与水稻根系生长和抗逆性相关的基因,具体地说,涉及一种新的水稻深根生长和抗逆相关基因OsSAUR11及其应用,属于基因工程领域。
背景技术
干旱缺水是造成全球粮食减产的重要因素之一。干旱胁迫严重影响植物生长和发育,甚至造成植物死亡。水稻是重要的粮食作物之一,水稻需水占农业灌溉用水的65%,利用现代生物学技术研究植物抗旱的生理生化反应,克隆重要的抗旱基因,进而转入植物中培育抗逆性增强的作物新品种,特别是培育节水抗旱的水稻新品种是缓解全球干旱缺水、人口增长带来的粮食生产压力的有效途径。
植物在长期的进化过程中形成了一系列的适应机制来应对干旱等逆境胁迫。干旱胁迫下,植物一方面通过调节气孔关闭来减少水分蒸腾,同时通过促进根系生长来增加水分吸收,从而有效避免干旱胁迫对植物的伤害。其中根系生长调控对于水稻抗旱性具有至关重要的作用。当地表缺水的时候,植物可通过促进根系向下生长来吸收深层土壤中的水分进而增强自身应对干旱胁迫的能力。在禾本科作物的研究中,将向下生长的根的数量(与水平夹角50-90°)与向侧面生长的根的数量(与水平夹角0-50°)的比值称为深根比,一般深根比越大的植物,吸收深层水的能力更强,因而抗旱能力更强。
植物生理学、遗传学、分子生物学的研究使得植物的抗逆机制逐渐明晰,一些重要的抗逆基因被克隆。与抗逆相关的基因根据功能不同基本分为两类:一类是编码渗透调节蛋白、抗氧化酶、转运蛋白等功能蛋白的基因;另一类是编码转录因子、蛋白激酶等起调节作用蛋白的基因。
植物激素生长素在植物生长和发育过程中起重要的调节作用,它能够诱导一系列生长素早期响应基因的表达,包括Aux/IAA、GH3和SAUR。其中SAUR基因家族是植物特有的、生长素响应因子中最大的一个家族。SAUR基因被发现广泛地存在于各种植物中。近些年来,科学家们开始对拟南芥和水稻等植物SAUR基因进行研究,并取得了一些进展。
研究发现SAUR基因一般都没有内含子,大部分都是成簇存在的。它们编码的蛋白质的相对分子质量一般比较小,并且能够在生长素处理之后的极短时间内进行合成。SAUR编码的mRNAs极不稳定,会在几分钟之内被降解。同时,与其他两类生长素早期响应基因一样,多数SAUR基因在启动子区域都含有一个或多个生长素反应元件(auxin responsiveelements,AuxREs)。此外,绝大多数的SAUR蛋白都有一个大约60个氨基酸残基、保守的SAUR特别区域(SAUR-specific domain,SSD)。
对于拟南芥中SAUR基因功能研究表明,AtSAUR基因有各自独特的基因表达和蛋白定位模式,但部分基因的过表达株系在表型上存在着一些相似性:在SAUR63、SAUR19和SAUR41的过表达株系的下胚轴中,都出现了下胚轴变长、轴表皮细胞膨大、IAA转运水平升高等类似表型;在SAUR19、SAUR32和SAUR36的过表达株系中都出现顶钩缺陷的表型;花瓣膨大和花序茎扭曲同时存在于SAUR63和SAUR41的过表达株系的中。有趣的是,只在SAUR32的过表达株系中出现了下胚轴变短的表型;在SAUR41过表达株系中,主根长度明显增加,侧根发育旺盛。因此,在分子功能上,拟南芥SAUR蛋白之间存在着相似性,但同时也有特异性。
最近的研究揭示了SAUR作用的关键机制,即通过抑制PP2C蛋白磷酸酶来激活质膜H+-ATPase进而促进细胞膨胀。除了生长素之外,其他的激素和环境因子也调控植物SAUR基因的表达,因而推测,SAUR在调节植物生长和发育的激素和环境信号的输出中扮演关键的效应子的作用。
本发明中的OsSAUR11基因克隆自水稻第2染色体的水稻深根比QTL区段,在干旱、外源ABA和生长素处理下的基因表达谱分析表明,该基因可响应逆境胁迫和激素处理。超表达该基因的转基因水稻深根比显著提高,并且抵抗干旱胁迫的能力显著增强。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新的水稻抗逆相关基因OsSAUR11,及OsSAUR11基因编码的SAUR蛋白,具有典型的SAUR结构域,可响应逆境胁迫,超量表达后可提高转基因植物的深根比和抗旱能力。
本发明的再一目的是提供水稻抗逆相关基因OsSAUR11在提高水稻抗逆性中的应用。
本发明从水稻中分离克隆的一段完整编码区段的DNA片段,对这个基因编码的蛋白序列进行分析表明,它编码SAUR蛋白,具有典型的SAUR结构域,因此命名为OsSAUR11。
本发明分离和应用一种包含OsSAUR11基因的DNA片段,该基因能响应渗透胁迫、外源ABA等胁迫处理,发生表达变化。
本发明采用的技术方案是,提供一种与水稻抗逆性相关的OsSAUR11基因,其中,所述OsSAUR11基因的序列如下列之一:SEQ ID NO:1所示的DNA序列;与SEQ ID NO:1至少90%同源的DNA序列;功能相当于SEQ ID NO:1所示序列的亚片段。
本发明的另一种优选方案是,所述的OsSAUR11基因的序列为如下列之一:SEQ IDNO:1中第229-801位所示的DNA序列;或与SEQ ID NO:1中第229-801位所示的DNA序列相似性达90%的DNA序列。
本发明还提供一种包含OsSAUR11基因编码的蛋白,其中,所述蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示,或者为所述SEQ ID NO:2序列的同源序列、或保守性变异体、或等位变异体、或天然突变体、或诱导突变体。
本发明还提供一种包含OsSAUR11基因编码的重组载体,其中,构建所述重组载体所选用的载体为Ti质粒或植物病毒载体。
本发明还提供一种包含OsSAUR11基因的一种植物转化体,其中,所述植物转化体的宿主为水稻。
本发明另一优先方案是提供一种提高植物抗逆性中的应用,其中,所述抗逆性中应用的植物包含权利要求1或2所述OsSAUR11的基因,所述植物为水稻。
获得上述采用已克隆的OsSAUR11基因为探针,从cDNA文库和基因组文库中筛选得到本发明的基因或同源基因。也可以采用PCR(polymerase chain reaction)技术,从基因组、mRNA和cDNA中扩增得到本发明的OsSAUR11基因以及任何感兴趣的一段DNA或与其同源的一段DNA。采用以上技术,可以分离得到OsSAUR11基因,将这一序列与任何一种可以引导外源基因在植物中表达的载体连接后转化植物,可获得对逆境响应增强的转基因植株。
本发明提供的载体携带本发明OsSAUR11基因的表达载体可通过使用Ti质粒、植物病毒载体,直接DNA转化、微注射、电穿孔等常规生物技术方法导入植物细胞。
本发明OsSAUR11基因表达载体转化宿主是包括水稻在内的多种植物。
本发明通过对水稻基因分离克隆及其对逆境胁迫的响应,提供了一种水稻DNA片断包含一个573bp的编码基因OsSAUR11。该基因含有SAUR家族典型的结构域。OsSAUR11基因受干旱、外源ABA及生长素的诱导表达,与水稻生长发育和抗逆性相关。
本发明可以用于研究利用此基因遗传转化获得转基因植物的分子方法。
有益效果是:本发明的水稻基因对逆境产生明显响应,可应用于在植物抗逆育种。
附图说明
图1为本发明利用ClustalW2软件将OsSAUR11基因预测的蛋白序列与同源蛋白序列进行比对的结果;
图2为本发明的OsSAUR11基因在苗期水稻受到PEG、H2O2、外源ABA和IAA处理时的表达水平;
图3为本发明的OsSAUR11基因超表达载体转化水稻植株的PCR鉴定和表达水平检测;
图4为本发明OsSAUR11基因超表达转基因水稻与野生型水稻深根比比较。
具体实施方式
下述实施例进一步描述本发明,但所述实施例仅用于说明本发明而不是限制本发明。在不背离本发明精神和实质的情况下,对本发明方法、步骤或条件所作的修改或替换,均属于本发明的范围。
下述实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件,例如Sambrook等分子克隆:实验室手册(New York:Cold Spring Harbor Laboratory Press,1989)中所述的条件,或按照制造厂商所建议的条件。
实施例1水稻OsSAUR11基因的克隆
1.幼苗培育
将水稻置于30℃萌发48小时,然后播种于温室中,待水稻叶片为3-5片时,准备抽取DNA或RNA。
2.RNA的分离:
RNA的提取:所取样品在研钵中用液氮冷冻后研磨成粉状,加入盛有1mL TRNzol-A+试剂的2mL EP管,充分振荡后,室温放置5min,之后加0.2mL氯仿,剧烈震荡15s后,室温放置3min;后于4℃,12000rpm离心10min后,上清液移至新的2mL EP管中,加等体积异丙醇沉淀RNA,加100μL RNase-free ddH2O溶解。电泳鉴定总RNA质量,然后在分光光度计上测定RNA含量。
3.逆转录合成第一链cDNA
(1)反转录之前需用DNaseI消化所提取RNA样品,反应体系如下:
37℃反应15min后,加入0.25μL 0.1M EDTA(保证终浓度>2mM),70℃温育10min终止反应,短暂离心后置于冰上备用。
(2)第一链cDNA的合成参照Promega反转录系统A3500操作手册,具体步骤如下:
DNaseI消化过的样品中依次加入下列各试剂配制20μL的反应体系:
将上反应体系于42℃温育15min;然后95℃加热5min,使AMV反转录酶失活并阻止其与DNA结合;4℃或冰上放置5min。制备好的cDNA可以立即使用或存放于-20℃备用。
4.水稻OsSAUR11基因全长的扩增
通过对水稻基因组及全长基因数据库进行搜索,获得水稻深根比QTL区间候选基因LOC_Os02g42990的预测的全长cDNA序列。根据预测信息设计上下游引物SAUR11f(5’AAACGAGAGCGAGCCTCGCG3’)和SAUR11r(5’TTGATCGAGTCAAAAAGAATTATAG 3’),从cDNA中直接克隆获得了OsSAUR11基因,凝胶回收,连接到pEASY-Blunt载体上,鉴定后进行序列测定,测序结果经BLAST比对确认。结果显示本发明中的水稻OsSAUR11全长DNA的长度为1043bp,详细序列见SEQ ID NO:1,其中开放阅读框(ORF)为573bp,5’非翻译区(UTR)为228bp,3’非翻译区(UTR)为242bp。
实施例2水稻OsSAUR11蛋白的序列信息与同源性分析
根据本发明新的水稻OsSAUR11的ORF推导出水稻OsSAUR11的氨基酸序列,共190个氨基酸,分子量为21043道尔顿,详细序列见SEQ ID NO:2。通过NCBI网站的BLASTP程序比对得出(https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi),OsSAUR11编码蛋白具有生长素诱导的SAUR结构域,属于SAUR亚家族。
通过对水稻中的部分SAUR编码蛋白进行多序列比对(图1),我们发现,该蛋白的都含有保守的SAUR结构域。
实施例3水稻基因OsSAUR11在逆境胁迫下的表达分析
1.逆境胁迫处理
选取饱满的日本晴种子,蒸馏水清洗,3%NaClO消毒10min后清洗干净,30℃催芽,种子露白后转放到发芽盒内水培生长,三叶期后施加营养液(国际水稻所标准营养液)。在28℃,16h/8h的光照培养室中培养,至四叶期时进行各种逆境和激素处理:20%PEG6000、60mM过氧化氢、100μM脱落酸(ABA)和10μM生长素(IAA)。分别在胁迫前、胁迫后0.5、1、2h、4h、8h、12h、24h对逆境和激素处理材料进行取样。所有处理和取样过程都是在持续光照的条件下进行。
2.RNA提取与第一链cDNA合成
同实施例1。
3.定量PCR分析
基因表达的定量分析使用Takara公司的Premix Ex TaqTM(Perfect RealTime)试剂盒,和美国CFX960定量PCR仪进行。根据OsSAUR11全长cDNA序列设计定量引物。以水稻持家基因actin(GenBank accession No.AY212324)为参照基因,根据其cDNA序列设计引物。20μL反应体系的配制:
反应条件为:95℃30s,然后在95℃5s,60℃31s,循环40次,并增设DissociationStage。设定在每个循环中60℃31s时收集数据,其它具体操作按仪器使用说明书进行。计算目的基因与参照基因的平均CT值以及△CT值,利用2-ΔΔCT法进行结果分析,最后将数据导入GraphPad Prism5.0做出目的基因的相对表达量柱状图。
结果显示:OsSAUR11对PEG模拟干旱胁迫处理比较敏感,处理后4h内可被诱导表达,表达量明显上升,呈现出一个周期波动;对过氧化氢处理则呈现缓慢响应的特点,在处理12h后表达达到最高;对IAA处理同样敏感,处理0.5h即被抑制表达;ABA处理能轻微诱导OsSAUR11的表达,如图2所示。这些结果表明,该基因能够受到干旱、过氧化胁迫等逆境处理以及激素IAA的诱导表达,因而该基因在逆境应答反应中可能起着一定作用。
实施例4水稻基因OsSAUR11超量表达转化水稻
1.利用GATEWAY重组克隆技术构建含OsSAUR11基因的超量表达载体:
以实施例1中已获得含有旱稻IRAT109的OsSAUR11基因的pEASY-Blunt载体为模板,用前引物SAURf3:5’-AAAAAGCAGGCTATGGTCGGGCGGA-3’,后引物SAURr3:5’-AGAAAGCTGGGTTCAGCAGCGGAATC-3’进行第一轮PCR扩增。再利用通用引物attB1adapter:5’-GGGGACAAGTTTGTACAAAAAAGCAGGCT-3’,attB2adapter:5’-GGGGACCACTTTGTACAAGAAAGCTGGGT-3’进行第二轮PCR扩增,扩增产物经回收纯化后,通过BP反应,将扩增产物片断克隆到入门载体pDONR207,筛选阳性克隆,通过LR反应,将目的基因重组克隆到GATEWAY超表达载体pCB4004。具体过程如下:
(1)第一轮PCR扩增
20μL反应体系如下:
扩增程序:98℃预变性2min,98℃15s,60℃30s,72℃2min,10个循环。
(2)第二轮PCR扩增
取上述PCR产物10μL作为模板,加入到下面PCR配置的40μL反应体系。
扩增程序:98℃预变性1min,98℃15s,45℃30s,72℃2min,共10个循环,98℃15s,55℃30s,72℃2min,共25个循环。
反应结束后取5μLPCR产物进行电泳检测。
(3)PCR产物的回收
采用普通琼脂糖凝胶DNA回收试剂盒进行纯化回收。
(4)BP重组反应
BP反应的目的在于将含有attB接头的PCR产物重组到含有attP的供体载体上,以产生入门克隆。重组反应可在室温配制混匀,0.5mL的离心管中进行。反应体系如下:
25℃温浴16h左右,随后将BP反应液转化大肠杆菌感受态细胞。重组大肠杆菌需在含庆大霉素平板上生长。接着挑取单菌落以进行PCR验证,最后抽提质粒。
(5)LR重组反应
重组反应可在室温配制,0.5mL的离心管中进行。反应体系如下:
25℃温浴16h左右,然后将反应液转化大肠杆菌感受态细胞。转化完成的大肠杆菌液涂布在含有卡那霉素的平板上生长。接着挑取单菌落,进行PCR验证,然后送测序,测序结果与该基因cDNA序列比对以确认序列正确与否,最后提取质粒,即可转化农杆菌EHA105。
2.农杆菌转化
(1)根癌农杆菌(EHA105)感受态细胞的制备:
根癌农杆菌菌液于28℃培养至OD600=0.5时,4℃离心收集菌体,用500μL、0.1mol/L冰浴CaCl2重悬,冰浴30min后离心,去上清,用100μL,0.1mol/L冰CaC12重悬后,于4℃保存。
(2)农杆菌转化,采取冻融法:
向农杆菌感受态细胞(100μL)中加入5μL植物表达载体质粒DNA,轻轻混匀,冰水浴30min后,于液氮中速冻冷激2min;加入400-800μL YEP培养液(含卡那霉素,Kan);28℃,200r/min振荡培养3-5h;室温离心(5000r/min,5min),保留100μL上清重悬菌体,涂布于LB固体培养基(含Kan)上,28℃倒置培养2天直至长出合适大小的菌落,挑取单克隆进行PCR检测,得到阳性菌株。
3.愈伤诱导:种子用无菌水漂洗15-20min,再用75%的乙醇消毒1min,然后用1.5%有效浓度次氯酸钠溶液振荡消毒20min。最后再用无菌水冲洗5遍。将洗好的种子用吸水纸吸干接种在诱导愈伤培养基中,25℃暗培养2周。
愈伤诱导培养基:采用表1的诱导培养基,加入0.3g脯氨酸、0.6g水解酪蛋白酶、30g蔗糖和2.5mL 2,4-D(浓度1mg/mL),配成1L溶液,调pH至5.9,加入7g琼脂粉,高温高压灭菌。
4.继代培养:把胚性愈伤组织切下,接入继代培养基中,25℃暗培养2周。
继代培养基:采用表1的继代培养基,加入0.5g脯氨酸、0.6g水解酪蛋白酶、30g蔗糖和2mL 2,4-D(浓度1mg/mL),配成1L溶液,调pH至5.9,加入7g琼脂粉,高温高压灭菌。
5.农杆菌浸染和愈伤组织共培养:培养农杆菌,挑取阳性单菌落,在1mL农杆菌培养液(含抗生素)中,28℃培养过夜;取以上培养物,加入50mL农杆菌培养液(含抗生素)中,28℃培养至OD600=0.6-1.0。将获得的农杆菌菌液离心,将收集到的菌体加入悬浮培养液中,震荡培养30min至OD600=0.6-1.0。然后将愈伤组织放入含有农杆菌菌液的悬浮培养液中,振荡培养20min左右。将愈伤组织在灭菌滤纸上晾干,转入共培养培养基中,25℃暗培养5d。
悬浮培养液:采用表1的悬浮培养液,加入0.08g水解酪蛋白酶、2g蔗糖和0.2mL 2,4-D(浓度1mg/mL),配成100mL溶液,调pH至5.4,分成两瓶(每瓶50mL),高温高压灭菌。使用之前加入1mL 50%的葡萄糖和100μL AS(100mM)。
共培养培养基:采用表1的共培养培养基,加入0.8g水解酪蛋白酶、20g蔗糖和3.0mL 2,4-D(浓度1mg/mL),配成1L溶液,调pH至5.6,加入7g琼脂粉,高温高压灭菌。使用之前加入20mL 50%的葡萄糖和1mL AS(100mM)。
6.筛选培养:共培养3d后,选取好的愈伤组织,转入筛选培养基中,25℃暗培养2周,筛选两次。
筛选培养基:采用表2的筛选培养基,加入0.6g水解酪蛋白酶、30g蔗糖和2.5mL 2,4-D(浓度1mg/mL),配成1L溶液,调pH至6.0,加入7g琼脂粉,高温高压灭菌。使用之前加入1mL Hn和1mL Cn(100ppm)。
7.分化培养:挑取胚性愈伤组织接入分化培养基,24℃,16h/8h光暗培养诱导分化芽(4-6周)。
分化培养基:采用表2的分化培养基,加入2.0mg/L 6-BA、2.0mg/L KT、0.2mg/LNAA、0.2mg/L IAA、1.0g水解酪蛋白酶和30g蔗糖,配成1L溶液,调pH至6.0,加入7g琼脂粉,高温高压灭菌。
8.生根培养:待芽长至2cm左右时,将幼芽切下,插入生根培养基中,25℃左右,16h/8h光暗培养,诱导生根。
生根培养基:采用表2的生根培养基,加入30g蔗糖,配成1L溶液,调pH至5.8,加入7g琼脂粉,高温高压灭菌。
9.转化植株培养:待根系发达后,打开试管口,加入无菌水炼苗2-3d后,将植株取出,用无菌水洗净附着的固体培养基,移入土壤中,刚开始遮荫避风,待植株健壮后进行常规田间或温室管理培养。
表1基本培养基成分1
表2基本培养基成分2
10.超量表达植株的阳性检测,采用GE healthcare公司的Southern blot试剂盒
(1)基因组DNA提取:液氮浸泡叶片,研磨成细粉,装入10mL离心管中,加4mL 56℃预热的1.5×CTAB混匀;快速置于56℃的水浴30min,中间颠倒数次;加入氯仿/异戊醇(24:1)4mL,轻摇30min;4000rpm离心20min,吸取上清3mL至新离心管中(10mL),加300μL 10%的CTAB(56℃水浴预热),以及3.3mL的氯仿/异戊醇(24:1),颠倒数次;4000rpm离心20min,吸取上清2.7mL至新离心管中(10mL),加5.4mL 1%CTAB(56℃预热),轻摇沉淀DNA,4000rpm离心20min,弃上清,加入2mL含1μL RNA酶的1M NaCl溶液,56℃水浴过夜溶解,加入2倍体积预冷(-20℃)的无水乙醇沉淀DNA,4000rpm离心5min,弃上清,75%乙醇清洗沉淀,晾干,加100μL灭菌水溶解DNA。
(2)PCR鉴定:用植物表达载体上的选择性标记潮霉素基因的片段设计引物,以转基因水稻DNA为模板,进行PCR鉴定。如图3所示,部分转基因水稻PCR鉴定的结果,显示出在被检测的转基因水稻中大多能扩增出500bp左右的目的片段,表明该基因已整合到转基因水稻基因组上。
11.超量表达阳性植株中目的基因的表达水平检测
RNA提取及定量PCR方法见实施例1。
提取转基因T0代植物叶片RNA,采用定量PCR法检测了OsSAUR11超量表达植株中目的基因的表达水平,如图3所示,在检测的18株转基因植株中,有3株表达量超过4倍。
实施例5
转基因水稻的深根比测定。
将超量表达转基因家系种子去壳消毒(75%酒精处理1min,1.5%NaClO处理20min,无菌水清洗5次),在含有50mg/L潮霉素的1/2MS培养基上发芽,野生型对照晚一天播于不含潮霉素的1/2MS培养基上。待发芽2~3天后挑选发芽好且长势一致的种子,分别转移到含有土壤的篮子中放入大田中进行种植。生长1个月左右,将篮子从大田中取出,数篮子不同角度的根的数量,计算深根比。
实验结果可以看出,OsSAUR11转基因植株的深根比极显著高于野生型植株(图4);该结果表明超表达OsSAUR11提高了水稻的深根比。
综上所述,尽管已引证一些具体实例对本发明作了详细的说明,但对本领域技术人员来说,只要不离开本发明的精神和范围,作各种变化或修正是显然的。
序列表
<120> 与水稻根发育和抗逆性相关OsSAUR11基因及编码蛋白与应用
<160> 2
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 3
<211> 18
<212> DNA
<213> 与水稻根发育和抗逆性相关OsSAUR11基因(Oryza sativa)
<400> 3
satntnvrsn ryasatva 18
<210> 3
<211> 193
<212> PRT
<213> 与水稻根发育和抗逆性相关OsSAUR11基因(Oryza sativa)
<400> 3
Pro Arg Thr Met Gln Ala Arg Arg His Arg Gly Phe Arg Leu Gly Arg
1 5 10 15
Lys Leu Leu Gly Leu Trp Arg Trp Ala Leu Cys His Arg Arg Arg Arg
20 25 30
Arg Gly Arg Gly Tyr Leu Arg Leu Gln Pro Cys Pro Gly Ala Ala Gly
35 40 45
Gly Arg Ser Pro Leu Leu Ala Ala Gly Ser Val Lys Lys Gln Pro Pro
50 55 60
Pro Pro Gln Gln Gln Ile Val Val His Gln Arg Gly Gly Glu Lys Ala
65 70 75 80
Val Leu Lys Trp Gly Arg Ser Leu Ala Arg Arg Met Arg Leu Leu Arg
85 90 95
Arg Arg Gly Ser Glu Arg Leu Leu Glu Glu Ser Pro Gly Glu Ala Thr
100 105 110
Thr Pro Lys Gly Gln Val Ala Val Tyr Val Gly Gly Gly Glu Pro Gly
115 120 125
Glu Ser Met Arg Tyr Val Val Pro Val Val Tyr Phe Asn His Pro Leu
130 135 140
Phe Gly Glu Leu Leu Arg Glu Ala Glu Glu Glu Phe Gly Phe Ala His
145 150 155 160
Pro Gly Gly Ile Thr Ile Pro Cys Ala Ala Ala Arg Phe Glu Arg Ala
165 170 175
Ala Ala Val Ala Ala Ala Gly Gly Gly Gly Arg Lys Val Pro Thr Trp
180 185 190
Trp

Claims (6)

1.一种与水稻根发育和抗逆性相关OsSAUR11基因,其特征在于,所述OsSAUR11基因的序列如下列之一:
SEQ ID NO:1所示的DNA序列;
与SEQ ID NO:1至少90%同源的DNA序列;
功能相当于SEQ ID NO:1所示序列的亚片段;
所述OsSAUR11基因的表达为根发育和抗逆性。
2.根据权利要求1所述的OsSAUR11基因,其特征在于,所述的OsSAUR11基因的序列为如下列之一:
SEQ ID NO:1中第229-801位所示的DNA序列;
或与SEQ ID NO:1中第229-801位所示的DNA序列相似性达90%的DNA序列。
所述OsSAUR11基因的表达为根发育和抗逆性。
3.一种包含权利要求1或2所述OsSAUR11基因的编码蛋白,其特征在于,所述蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示,或者为所述SEQ ID NO:2序列的同源序列、或保守性变异体、或等位变异体、或天然突变体、或诱导突变体的一种。
4.一种包含权利要求1或2所述基因的重组载体,其特征在于,构建所述重组载体所选用的载体为Ti质粒或植物病毒载体。
5.一种包含权利要求1或2所述OsSAUR11基因的一种植物转化体,其特征在于,所述转化体的宿主为水稻。
6.一种改进植物根发育和提高植物抗逆性中的应用,其特征在于,所述抗逆性中应用的植物包含权利要求1或2所述OsSAUR11的基因,所述植物为水稻。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110564887A (zh) * 2019-09-29 2019-12-13 华南农业大学 水稻生长素响应基因的应用
CN111560381A (zh) * 2020-05-21 2020-08-21 扬州大学 一种杨树不定根形成关键基因PeSAUR72及其应用
CN112430607A (zh) * 2020-12-18 2021-03-02 上海市农业生物基因中心 OsIAA8基因及其编码蛋白与应用
CN112760326A (zh) * 2020-12-15 2021-05-07 上海市农业生物基因中心 水稻OsPPR035的基因及其编码蛋白与应用
CN112778406A (zh) * 2021-01-29 2021-05-11 浙江省农业科学院 一种西瓜生长素原初反应蛋白ClSAUR1及其基因、表达载体、转化体及方法
CN112795573A (zh) * 2020-12-15 2021-05-14 上海市农业生物基因中心 水稻OsPPR34的基因及其编码蛋白与应用
CN113652434A (zh) * 2020-05-12 2021-11-16 南京中医药大学 一种具有促进水稻籽粒增大作用的芡实dna分子及其应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101466259A (zh) * 2005-05-10 2009-06-24 孟山都技术有限公司 用于植物改良的基因及其用途
EP2090662A2 (en) * 2006-04-05 2009-08-19 Metanomics GmbH Process for the production of a fine chemical
CN102586270A (zh) * 2012-04-11 2012-07-18 上海市农业生物基因中心 水稻抗逆性相关的OsHMGB3基因及编码蛋白与应用
CN102943084A (zh) * 2012-11-28 2013-02-27 上海市农业生物基因中心 水稻抗逆相关基因OsPP2C44及其编码蛋白与应用
CN103014017A (zh) * 2012-11-28 2013-04-03 上海市农业生物基因中心 水稻抗逆性相关OsSRP14基因及其编码蛋白与应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101466259A (zh) * 2005-05-10 2009-06-24 孟山都技术有限公司 用于植物改良的基因及其用途
EP2090662A2 (en) * 2006-04-05 2009-08-19 Metanomics GmbH Process for the production of a fine chemical
CN102586270A (zh) * 2012-04-11 2012-07-18 上海市农业生物基因中心 水稻抗逆性相关的OsHMGB3基因及编码蛋白与应用
CN102943084A (zh) * 2012-11-28 2013-02-27 上海市农业生物基因中心 水稻抗逆相关基因OsPP2C44及其编码蛋白与应用
CN103014017A (zh) * 2012-11-28 2013-04-03 上海市农业生物基因中心 水稻抗逆性相关OsSRP14基因及其编码蛋白与应用

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JAIN M.等: "Genome-wide analysis, evolutionary expansion, and expression of early auxin-responsive SAUR gene family in rice (Oryza sativa)", 《GENOMICS》 *
UNIPROTKB: "Q6H664_ORYSJ", 《UNIPROTKB》 *
XIE R.等: "Comprehensive analysis of SAUR gene family in citrus and its transcriptional correlation with fruitlet drop from abscission zone A", 《FUNCT INTEGR GENOMICS》 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110564887A (zh) * 2019-09-29 2019-12-13 华南农业大学 水稻生长素响应基因的应用
CN110564887B (zh) * 2019-09-29 2021-06-04 华南农业大学 水稻生长素响应基因的应用
CN113652434A (zh) * 2020-05-12 2021-11-16 南京中医药大学 一种具有促进水稻籽粒增大作用的芡实dna分子及其应用
CN113652434B (zh) * 2020-05-12 2023-04-28 南京中医药大学 一种具有促进水稻籽粒增大作用的芡实dna分子及其应用
CN111560381A (zh) * 2020-05-21 2020-08-21 扬州大学 一种杨树不定根形成关键基因PeSAUR72及其应用
CN111560381B (zh) * 2020-05-21 2021-09-07 扬州大学 一种杨树不定根形成关键基因PeSAUR72及其应用
CN112760326A (zh) * 2020-12-15 2021-05-07 上海市农业生物基因中心 水稻OsPPR035的基因及其编码蛋白与应用
CN112795573A (zh) * 2020-12-15 2021-05-14 上海市农业生物基因中心 水稻OsPPR34的基因及其编码蛋白与应用
CN112430607A (zh) * 2020-12-18 2021-03-02 上海市农业生物基因中心 OsIAA8基因及其编码蛋白与应用
CN112778406A (zh) * 2021-01-29 2021-05-11 浙江省农业科学院 一种西瓜生长素原初反应蛋白ClSAUR1及其基因、表达载体、转化体及方法

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