CN108467869A - 大豆蔗糖转运蛋白重要基因GmSUT6的应用 - Google Patents

大豆蔗糖转运蛋白重要基因GmSUT6的应用 Download PDF

Info

Publication number
CN108467869A
CN108467869A CN201810441185.8A CN201810441185A CN108467869A CN 108467869 A CN108467869 A CN 108467869A CN 201810441185 A CN201810441185 A CN 201810441185A CN 108467869 A CN108467869 A CN 108467869A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gmsut6
soybean
plant
artificial sequence
gene
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810441185.8A
Other languages
English (en)
Inventor
王秀荣
赵少鹏
陈康
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South China Agricultural University
Original Assignee
South China Agricultural University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South China Agricultural University filed Critical South China Agricultural University
Priority to CN201810441185.8A priority Critical patent/CN108467869A/zh
Publication of CN108467869A publication Critical patent/CN108467869A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/415—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from plants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09—Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63—Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79—Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/82—Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for plant cells, e.g. plant artificial chromosomes (PACs)
    • C12N15/8241—Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology
    • C12N15/8261—Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)

Abstract

本发明公开一种大豆蔗糖转运蛋白重要基因GmSUT6的应用，涉及植物基因工程和生物技术领域。本发明通过实时荧光定量PCR方法，在大豆中鉴定了一个低磷根瘤中诱导表达的蔗糖转运蛋白基因GmSUT6，该基因的表达受低磷调控。低磷条件下，转基因大豆植株中超量表达GmSUT6具有调控根瘤生长发育的功能，对大豆与根瘤菌的共生具有显著的影响，这对阐明SUT基因在豆科作物与根瘤菌共生中的生物学功能，从而调控植物与根瘤之间的有益共生有着重要意义。

Description

大豆蔗糖转运蛋白重要基因GmSUT6的应用
技术领域
本发明涉及植物基因工程和生物技术领域，具体涉及一种大豆蔗糖转运蛋白重要基因GmSUT6的应用。
背景技术
高等植物是由自养器官和异养器官构成的自养生物。异养器官需要自养器官的光合产物来维持生长和发育。植物成熟叶片等“源”器官中合成的光合同化物80％都经过植物维管系统运输到根、花、果实等“库”器官。蔗糖是绿色植物光合同化物之一，也是绝大多数高等植物体内光合产物运输与分配的主要形式(杨双等，2005；白雪梅等，2006)。蔗糖在植株中定向运输和分配的方式不仅调控植株的整个生长和发育进程，也决定作物的产量和品质。而在蔗糖的“源”器官装载、韧皮部的长距离运输和“库”器官卸载等过程中，蔗糖转运蛋白(Sucrose Transporter或Sucrose Carrier，SUT或SUC)发挥着重要的作用(Williams etal.,2000；吴晓丹等，2006；阮燕晔等，2007)。蔗糖转运蛋白属于易化扩散超家族(MajorFacilitator Superfamily，MFS)，具有典型的12个跨膜结构域(Stolz et al.,1999)。蔗糖转运蛋白不仅在韧皮部的装载和卸载中起关键作用，而且在植物与共生体或病原菌碳分配中同样至关重要(Wahl et al.,2010；Wippel et al.,2010)。
根瘤菌(Rhizobium，R)是一类革兰氏阴性无芽孢的土壤杆菌，在土壤中分布很广，能够与豆科植物以及一些非豆科植物形成互利互惠的共生关系。根瘤菌通过侵染宿主植物的根系形成一种特殊的结构——根瘤。所形成的根瘤可以帮助寄主植物将空气中的游离态氮转化为可直接吸收利用的铵态氮，作为回报，寄主植物会为根瘤菌提供光合碳，供其正常的生长发育，这种现象称之为共生固氮(Qin et al.,2011)。因此，在寄主植物与根瘤菌共生系统中，蔗糖转运蛋白必然发挥着至关重要的作用。
虽然在拟南芥和苜蓿中，蔗糖转运蛋白家族(SUTs)已有相关研究，但是在大豆中仍尚未见报道，而且该基因家族成员在根瘤共生系统中的具体功能也并不清楚。
发明内容
为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种大豆蔗糖转运蛋白重要基因GmSUT6的应用。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
本发明提供一种大豆蔗糖转运蛋白重要基因GmSUT6在低磷根瘤中诱导表达方面的应用。
所述的大豆蔗糖转运蛋白重要基因GmSUT6的核苷酸序列为Glyma.10G217900所示，GmSUT6基因编码的蛋白质的氨基酸序列为Glyma.10G217900所示。
本发明通过实时荧光定量PCR方法，在大豆中鉴定了一个低磷根瘤中诱导表达的蔗糖转运蛋白基因GmSUT6，该基因的表达受低磷调控。低磷条件下，转基因大豆植株中超量表达GmSUT6具有调控根瘤生长发育的功能，对调控植物与根瘤之间的有益共生具有重要意义。
本发明还提供一种大豆蔗糖转运蛋白重要基因GmSUT6在植物育种中的应用；进一步的，在培育转基因植物中的应用。
所述的植物为双子叶豆科植物。
所述的双子叶豆科植物为大豆。
本发明提供的基因GmSUT6和蛋白质能够调控包含它的转基因根系中根瘤的生长发育。
扩增上述GmSUT6基因全长或其任一片段的引物对属于本发明的保护范围。
本发明还提供含有上述GmSUT6基因的重组表达载体，可用现有的植物表达载体构建含有GmSUT6基因的重组表达载体。所述植物表达载体包括双元农杆菌载体等，如pYLRNAi(胡旭霞和刘耀光，2006，分子植物育种)或其它衍生植物表达载体。
本发明还提供一种基因工程菌，其含有上述的重组表达载体。
本发明还涉及细胞，其包含本发明的GmSUT6基因或重组表达载体。所述细胞可以是植物细胞，例如豆科植物细胞，或者微生物细胞，例如细菌或真菌细胞，例如酵母细胞。所述细胞可以是分离的、离体的、培养的、或者是植物的一部分。
本发明还涉及植物或者植物部分，植物材料，植物种子，其包含本发明的细胞。所述植物可以是豆科植物，例如菜豆和大豆，也可以是其它植物，例如单子叶植物如水稻、小麦、大麦、玉米、高粱、甘蔗、燕麦、黑麦等，或者其他双子叶植物如烟草、向日葵、甜菜、辣椒、马铃薯、番茄等。还涉及来自所述植物的转基因种子。
本发明还涉及生产植物的方法，该方法包括：从本发明的植物细胞再生转基因植物，或者将本发明的植物与另一植物杂交。
本发明还涉及本发明的方法生产的植物。
本发明还提供一种大豆蔗糖转运蛋白重要基因GmSUT6在调控植物与根瘤菌共生关系中的应用；进一步的，在制备调控植物与根瘤菌共生制剂中的应用。
所述的植物为双子叶豆科植物。
所述的双子叶豆科植物为大豆。
本发明还涉及本发明的GmSUT6基因或重组载体在调控植物与根瘤菌共生关系形成中的用途，包括制备转基因植物以及制备调控植物与根瘤菌形成共生关系的制剂。
本发明还涉及调控植物与根瘤菌形成共生关系的方法，该方法包括制备含有本发明的GmSUT6基因或重组载体的植物。例如，所述方法可以包括从本发明的植物细胞再生转基因植物或者将本发明的植物与另一植物杂交。
本发明所提供的一个优选实施方案是将上述基因GmSUT6导入大豆下胚轴注射诱导的根系中，得到转基因株系；所述转基因株系的生长，包括生物量和根瘤生长情况发生明显变化。
所述基因GmSUT6可以是通过所述重组表达载体导入受体大豆下胚轴根系。
携带有本发明的基因GmSUT6的植物表达载体可通过例如农杆菌介导的转化法转化到大豆下胚轴根系中。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
基因GmSUT6所属的SUT基因家族在拟南芥和苜蓿等虽已被克隆及报道，但其在豆科作物与根瘤共生方面的生物学功能并不清楚。本发明的基因GmSUT6对大豆与根瘤菌的共生具有显著的影响，这对阐明SUT基因在豆科作物与根瘤菌共生中的生物学功能，从而调控植物与根瘤之间的有益共生有着重要意义。
附图说明
图1是GmSUTs基因家族在根瘤中的表达模式分析；植株采用水培实验，在5μM P(LP)或500μM P(HP)条件下，接种根瘤菌处理40天后收获；图中数据是三次生物学重复的平均值和标准误，*表示同一基因在高低磷处理间差异显著(P<0.05)。
图2是GmSUT6的糖吸收功能验证分析；其中SUSY7/ura3为蔗糖缺陷型酵母对照，CK为转入pDR196空载的对照，AtSUC2为转入拟南芥蔗糖转运蛋白AtSUC2基因的阳性对照，GmSUT6为转入大豆蔗糖转运蛋白GmSUT6的菌株。
图3是GmSUT6启动子驱动GUS的表达部位分析。
图4是GmSUT6的亚细胞定位分析；图中第一排为转化空载体的烟草表皮细胞，紧接着是转化GFP-GmSUT6载体的烟草细胞，图为在共聚焦显微镜下观察拍摄GFP和膜定位Marker mCherry的荧光共定位。
图5是过量表达GmSUT6转基因植株的表达量检测；其中，CK表示转入pYLRNAi.2空载的对照，OX表示过量表达GmSUT6转基因植株。图中数据是五次生物学重复的平均值和标准误。*表示同一接菌处理下不同转基因株系间差异显著(P<0.05)。
图6是过量表达GmSUT6对大豆转基因植株结瘤情况(A)和植株生长情况(B)的影响；CK表示转入pYLRNAi.2空载的对照，OX表示过量表达GmSUT6转基因植株。图中数据是五次生物学重复的平均值和标准误。*表示同一接菌处理下不同转基因株系间差异显著(P<0.05)。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
下述实施例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，为可从商业途径得到的试剂和材料。
实施例1
GmSUTs基因家族在根瘤中的表达模式分析：在已公布的大豆基因组数据库中，通过同源比对，预测出大豆蔗糖转运蛋白基因共有11个成员，然后通过定量PCR技术，确定GmSUTs家族成员基因在高低磷处理根瘤中的表达情况。
采用1个大豆品种，磷高效粤春04-5(YC04-5)，用水培的培养方式设置2个养分水平，分别为5μM P(LP)和500μM P(HP)，每个处理设置3个生物学重复，接种根瘤菌BXYD3 40天后收获。提取根瘤RNA，反转录成cDNA，进一步用定量PCR检测GmSUTs家族基因成员的表达模式。大豆的看家基因EF-1a作为内参。用于定量PCR检测基因表达量的引物分别为：
大豆EF-1a基因的引物为：
EF-1a F：5′-TGAACCACCCTGGTCAGATT-3′(SEQ ID NO:1)
EF-1a R：5′-TCCAGCATCACCATTCTTCA-3′(SEQ ID NO:2)
GmSUTs基因的引物为：
GmSUT1F：5′-GTTCCTCTTGCGATTACTTACAG-3′(SEQ ID NO:3)
GmSUT1R：5′-CACCACCAAACCATTTATCCC-3′(SEQ ID NO:4)
GmSUT2F：5′-CAGGACAAGGTTTATCTTTGGGAG-3′(SEQ ID NO:5)
GmSUT2R：5′-ACCACCAAACAAGGAATCCC-3′(SEQ ID NO:6)
GmSUT3F：5′-TGGTCCCACAGATAATAGTGTC-3′(SEQ ID NO:7)
GmSUT3R：5′-GCCAACACAGCTATGAGTCC-3′(SEQ ID NO:8)
GmSUT4F：5′-CAAATATCCTAATGGCTGTCTGCT-3′(SEQ ID NO:9)
GmSUT4R：5′-CGCTGTAAGTGATTGCAAGTG-3′(SEQ ID NO:10)
GmSUT5F：5′-CTCTCACTTGGTTGTCTTGG-3′(SEQ ID NO:11)
GmSUT5R：5′-AAATGCACCTTCTCTAACTCC-3′(SEQ ID NO:12)
GmSUT6F：5′-CTAAGATGGCCCAACATTCTC-3′(SEQ ID NO:13)
GmSUT6R：5′-GCTGTAAGTAATCGCGAGTG-3′(SEQ ID NO:14)
GmSUT7F：5′-CTCTTGCTATTACTTTCAGCGT-3′(SEQ ID NO:15)
GmSUT7R：5′-CACCACCAAACCACTTATCC-3′(SEQ ID NO:16)
GmSUT8F：5′-CTCTCACAACAATGGAGGAGC-3′(SEQ ID NO:17)
GmSUT8R：5′-ACATAGCCAAATAAATGAGGCCC-3′(SEQ ID NO:18)
GmSUT9F：5′-CAAGGTCTATCTTTGGGTGTC-3′(SEQ ID NO:19)
GmSUT9R：5′-GAAAGTGAAACATGTAAAGCCC-3′(SEQ ID NO:20)
GmSUT10F：5′-TTCCTCTTGCGATTACTTTCAG-3′(SEQ ID NO:21)
GmSUT10R：5′-AAACAAAGCATCCCAAGGAC-3′(SEQ ID NO:22)
GmSUT11F：5′-TCCAATAGTACGCAAACTGAG-3′(SEQ ID NO:23)
GmSUT11R：5′-CCATGACAACCAAGTGAGAG-3′(SEQ ID NO:24)
定量PCR反应程序及条件为：将RNA样品反转所得cDNA稀释20倍作为定量PCR反应模板。选取适量cDNA原液做梯度稀释为标准曲线的模板。试验中采用20μL反应体系，包括：10μL的PowerUP SYBR Green Master Mix，各0.6μL的10μM正反向引物，2μL稀释的cDNA，最后用无菌的ddH2O补至20μL。反应条件为95℃变性1分钟，然后95℃变性15秒，60℃退火并延伸60秒，进行40次循环。用Applied Biosystems的StepOneTM Software v2.2.2计算每个样品的表达量。结果如图1所示(图中未列出的基因为在根瘤中不表达)。
结果表明：GmSUTs家族成员中，GmSUT6在低磷的根瘤中被强烈诱导上调表达。
实施例2
1、GmSUT6基因的克隆：以大豆YC03-3叶部cDNA为模版，用上游特异引物5′-atcgcccgggCCTGCTGCTACAATATGGAG-3′(SEQ ID NO:25)和下游特异引物5′-atcgctcgagCACGGTCAACTCTGATTAGTG-3′(SEQ ID NO:26)扩增GmSUT6基因的ORF全长序列1566bp，并测序比对，获得GmSUT6编码序列见Glyma.10G217900，对应的蛋白序列见Glyma.10G217900。
2、酵母回补实验载体的构建：以大豆YC03-3叶部cDNA为模版，用上游特异引物5′-atcgcccgggCCTGCTGCTACAATATGGAG-3′(SEQ ID NO:25)和下游特异引物5′-atcgctcgagCACGGTCAACTCTGATTAGTG-3′(SEQ ID NO:26)扩增GmSUT6基因的ORF全长序列1566bp，PCR回收片段，通过Sma I和Xho I对片段及目的载体进行双酶切后，将GmSUT6基因连接到目的载体pDR196。转化大肠杆菌DH10B，测序无误后转化蔗糖缺陷型酵母菌株SUSY7/ura3，用于进行酵母回补实验。实验结果见图2。结果表明：GmSUT6具有转运蔗糖的功能。
实施例3
GmSUT6基因启动子克隆与载体构建：启动子分析表达载体的构建：按照常规方法，提取大豆YC03-3基因型的叶片基因组DNA，以大豆叶部基因组DNA为模板，用上游特异引物5′-atcggaattcAGCGTATAAGCATACTAAAC-3′(SEQ ID NO:27)和下游特异引物5′-atcgtctagaATTGTAGCAGCAGGAAGAAAG-3′(SEQ ID NO:28)扩增GmSUT6启动子2547bp片段，PCR片段回收后，通过EcoR I和Xba I对回收片段及目的载体进行双酶切后，将GmSUT6启动子基因连接到目的载体pTF102。转化大肠杆菌DH10B，测序无误后转化根癌农杆菌EHA101，用于根癌农杆菌介导的大豆子叶节整株转化(Wang et al.,2009)。
启动子整株转化株系的检测：在转基因植株上选取刚刚完全展开的三出复叶中的一片，一半用记号笔作标记，另一半用棉签蘸取稀释好的除草剂(产自法国)涂抹在叶片的正面，2～3d后观察叶片变化。如果叶片发生失绿、变黄，枯萎或者有黄色斑点产生则说明该植株不抗除草剂，为阴性的非转基因材料；如果叶片没有发生变化，说明其植株内有除草剂抗性可能为阳性植株。同时，进行GUS蛋白表达活性的定性检测。采集新鲜的叶或根置于培养皿中，加入适量已配好的GUS染液使待测样品完全浸到GUS染液中，放入37℃恒温箱中待样品出现明显蓝色时，倒掉染液。用50％的乙醇浸泡5min漂洗样品后，加入70％乙醇浸泡直至样品完全脱色后观察GUS染色情况。
对于GmSUT6组织表达定位分析，采用砂培试验，选用启动子整株转化株系proGmSUT6-35，供试根瘤菌为BXYD3，低氮(LN)500μM Ca(NO3)2·4H2O。低氮处理的K+用K2SO4补齐。每个处理设置4个生物学重复。常规管理，开花期收取新鲜根和根瘤样品，洗净，进行GUS活性染色。结果见图3。结果表明：GmSUT6在根系主要定位在根瘤中。
实施例4
亚细胞定位实验载体的构建：以大豆YC03-3叶部cDNA为模版，用上游特异引物5′-GGGGacaagtttgtacaaaaaagcaggcttcATGGAGCCTCTCTCTTCCAC-3′(S EQ ID NO:29)和下游特异引物5′-GGGGaccactttgtacaagaaagctgggtcCACGGTCAACTCTGATTAGTG-3′(SEQ ID NO:30)扩增GmSUT6基因的ORF全长序列1566bp，PCR回收片段，通过Gatway技术将GmSUT6基因连接到目的载体pMDC43。转化大肠杆菌DH10B，测序无误后转化农杆菌GV3101，用于进行亚细胞定位实验。
对于GmSUT6的亚细胞定位分析，采用烟草表皮细胞瞬时转化的方法。先将融合有GmSUT6基因的GV3101菌液以及转入膜Marker质粒1008的GV3101菌液摇菌过夜，然后离心，用包含有10mM MES、10mM MgCl2和150μM AS的重悬液重悬菌液。22～24℃暗培养3～4h，将二者等体积混合后，转化至3～4周龄的烟草叶片中，转化3天后，在激光共聚焦488nm(GFP)和587nm(mCherry)处观察荧光。实验结果见图4。结果表明：GmSUT6定位在质膜上。
实施例5
1、过量表达GmSUT6载体的构建：以大豆YC03-3基因型的叶部cDNA为模板，用上游特异引物5′-atcgagatctgaCCTGCTGCTACAATATGGAG-3′(SEQ ID NO:31)和下游特异引物5′-atcgacgcgtCACGGTCAACTCTGATTAGTG-3′(SEQ ID NO:32)扩增GmSUT6的ORF全长序列1566bp，PCR回收片段后，通过BglⅡ和Mlu I对片段及目的载体进行双酶切后，将GmSUT6基因连接到目的载体pYLRNAi.2。转化大肠杆菌DH10B，测序无误后转化发根农杆菌K599，用于发根农杆菌介导的大豆下胚轴注射转化。
2、大豆转基因植株的获得：将构建好的过量表达GmSUT6表达载体质粒转化至发根农杆菌中，采用发根农杆菌介导的大豆下胚轴注射转化获得转基因嵌合植株(Li et al.,2014)，后续的表型鉴定均使用转基因嵌合株系。
3、大豆转基因植株的检测
过量表达GmSUT6下胚轴注射转化材料的检测：剪取部分单株下胚轴伤口处长出的不定根提取RNA并反转为cDNA作为模板，质粒DNA作为阳性对照，非转基因大豆的根系cDNA作为阴性对照，用上游特异引物5′-GCTGTTATGCGGCCATTGTC-3′(SEQ ID NO:33)和下游特异引物5′-GACGTCTGTCGAGAAGTTTC-3′(SEQ ID NO:34)扩增潮霉素抗性基因片段进行PCR检测。此外，进一步用定量PCR检测过量表达的效果，定量PCR试验中以大豆看家基因如上所述EF-1a为参照基因(引物序列：SEQ ID NO:1，2)，相对表达量为目的基因GmSUT6(引物序列：SEQ ID NO:13，14)的表达量与看家基因表达量的比值。经过PCR检测及定量PCR确认得到有效的不同转基因株系。结果见图5。
4、过量表达GmSUT6对大豆转基因植株结瘤情况的影响：收获接种根瘤菌6周的不同转基因株系并测定结瘤情况，包括：根瘤数和根瘤鲜重等。
图6A为过量表达GmSUT6对大豆转基因植株结瘤情况的影响。其中，植株采用砂土培实验，砂土比例：土600g+砂1400g(粗：中＝1:2)，分别在低磷(50μM KH2PO4)低氮(500μMCa(NO3)2·4H2O)，不接种(-Ri)和接种根瘤菌(+Ri)条件下处理6周后收获，低磷低氮处理的K+用K2SO4补齐。结果显示：在低磷接根瘤菌条件下，过量表达GmSUT6基因显著降低了大豆的根瘤鲜重，表明，当过量表达GmSUT6基因时，植物过量输出光合产物给根瘤共生体，根瘤生长同样受到抑制。GmSUT6调控了光合产物的输出，以及根瘤的生长。
5、过量表达GmSUT6基因对大豆转基因植株生物量的影响：
植株生物量测定：百分之一天平称量地上部和根部样品鲜重，所有样品在105℃烘箱杀青30分钟后置于75℃烘干至恒重，称取干重。
图6B为过量表达GmSUT6基因对大豆转基因植株生物量的影响。其中，植株采用砂土培实验，砂土比例：土600g+砂1400g(粗：中＝1:2)，分别在低磷(50μM KH2PO4)低氮(500μMCa(NO3)2·4H2O)，不接种(-Ri)和接种根瘤菌(+Ri)条件下处理6周后收获，低磷低氮处理的K+用K2SO4补齐。结果显示：在低磷接根瘤菌条件下，过量表达GmSUT6基因显著降低了大豆的生物量，表明，当过量表达GmSUT6基因时，植物过量输出光合产物给根瘤共生体，会抑制自身生长。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
序列表
<110> 华南农业大学
<120> 大豆蔗糖转运蛋白重要基因GmSUT6的应用
<160> 34
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<223> EF-1a F
<400> 1
tgaaccaccc tggtcagatt 20
<210> 2
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<223> EF-1a R
<400> 2
tccagcatca ccattcttca 20
<210> 3
<211> 23
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<223> GmSUT1 F
<400> 3
gttcctcttg cgattactta cag 23
<210> 4
<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<223> GmSUT1 R
<400> 4
caccaccaaa ccatttatcc c 21
<210> 5
<211> 24
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<223> GmSUT2 F
<400> 5
caggacaagg tttatctttg ggag 24
<210> 6
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<223> GmSUT2 R
<400> 6
accaccaaac aaggaatccc 20
<210> 7
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<223> GmSUT3 F
<400> 7
tggtcccaca gataatagtg tc 22
<210> 8
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<223> GmSUT3 R
<400> 8
gccaacacag ctatgagtcc 20
<210> 9
<211> 24
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<223> GmSUT4 F
<400> 9
caaatatcct aatggctgtc tgct 24
<210> 10
<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<223> GmSUT4 R
<400> 10
cgctgtaagt gattgcaagt g 21
<210> 11
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<223> GmSUT5 F
<400> 11
ctctcacttg gttgtcttgg 20
<210> 12
<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<223> GmSUT5 R
<400> 12
aaatgcacct tctctaactc c 21
<210> 13
<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<223> GmSUT6 F
<400> 13
ctaagatggc ccaacattct c 21
<210> 14
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<223> GmSUT6 R
<400> 14
gctgtaagta atcgcgagtg 20
<210> 15
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<223> GmSUT7 F
<400> 15
ctcttgctat tactttcagc gt 22
<210> 16
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<223> GmSUT7 R
<400> 16
caccaccaaa ccacttatcc 20
<210> 17
<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<223> GmSUT8 F
<400> 17
ctctcacaac aatggaggag c 21
<210> 18
<211> 23
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<223> GmSUT8 R
<400> 18
acatagccaa ataaatgagg ccc 23
<210> 19
<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<223> GmSUT9 F
<400> 19
caaggtctat ctttgggtgt c 21
<210> 20
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<223> GmSUT9 R
<400> 20
gaaagtgaaa catgtaaagc cc 22
<210> 21
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<223> GmSUT10 F
<400> 21
ttcctcttgc gattactttc ag 22
<210> 22
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<223> GmSUT10 R
<400> 22
aaacaaagca tcccaaggac 20
<210> 23
<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<223> GmSUT11 F
<400> 23
tccaatagta cgcaaactga g 21
<210> 24
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<223> GmSUT11 R
<400> 24
ccatgacaac caagtgagag 20
<210> 25
<211> 30
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 25
atcgcccggg cctgctgcta caatatggag 30
<210> 26
<211> 31
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 26
atcgctcgag cacggtcaac tctgattagt g 31
<210> 27
<211> 30
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 27
atcggaattc agcgtataag catactaaac 30
<210> 28
<211> 31
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 28
atcgtctaga attgtagcag caggaagaaa g 31
<210> 29
<211> 51
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 29
ggggacaagt ttgtacaaaa aagcaggctt catggagcct ctctcttcca c 51
<210> 30
<211> 51
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 30
ggggaccact ttgtacaaga aagctgggtc cacggtcaac tctgattagt g 51
<210> 31
<211> 32
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 31
atcgagatct gacctgctgc tacaatatgg ag 32
<210> 32
<211> 31
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 32
atcgacgcgt cacggtcaac tctgattagt g 31
<210> 33
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 33
gctgttatgc ggccattgtc 20
<210> 34
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 34
gacgtctgtc gagaagtttc 20

Claims (7)

1.大豆蔗糖转运蛋白重要基因GmSUT6在低磷根瘤中诱导表达方面的应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：大豆蔗糖转运蛋白重要基因GmSUT6在植物育种中的应用。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：大豆蔗糖转运蛋白重要基因GmSUT6在培育转基因植物中的应用。
4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：大豆蔗糖转运蛋白重要基因GmSUT6在调控植物与根瘤菌共生关系中的应用。
5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：大豆蔗糖转运蛋白重要基因GmSUT6在制备调控植物与根瘤菌共生制剂中的应用。
6.根据权利要求2～4任一项所述的应用，其特征在于：
所述的植物为双子叶豆科植物。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：
所述的双子叶豆科植物为大豆。
CN201810441185.8A 2018-05-10 2018-05-10 大豆蔗糖转运蛋白重要基因GmSUT6的应用 Pending CN108467869A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810441185.8A CN108467869A (zh) 2018-05-10 2018-05-10 大豆蔗糖转运蛋白重要基因GmSUT6的应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810441185.8A CN108467869A (zh) 2018-05-10 2018-05-10 大豆蔗糖转运蛋白重要基因GmSUT6的应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108467869A true CN108467869A (zh) 2018-08-31

Family

ID=63260973

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810441185.8A Pending CN108467869A (zh) 2018-05-10 2018-05-10 大豆蔗糖转运蛋白重要基因GmSUT6的应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108467869A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001088139A2 (en) * 2000-05-12 2001-11-22 Washington State University Research Foundation Proteins interacting with a sucrose transporter
CN102250227A (zh) * 2010-05-17 2011-11-23 中国科学院植物研究所 植物蔗糖转运蛋白及其编码基因和应用
CN102757969A (zh) * 2012-06-21 2012-10-31 华南农业大学 一种与大豆根瘤磷转运相关的磷转运蛋白基因GmPT5及其应用
CN105821060A (zh) * 2016-05-03 2016-08-03 河南农业大学 大豆耐低磷相关基因GmACP2、编码蛋白及其应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001088139A2 (en) * 2000-05-12 2001-11-22 Washington State University Research Foundation Proteins interacting with a sucrose transporter
CN102250227A (zh) * 2010-05-17 2011-11-23 中国科学院植物研究所 植物蔗糖转运蛋白及其编码基因和应用
CN102757969A (zh) * 2012-06-21 2012-10-31 华南农业大学 一种与大豆根瘤磷转运相关的磷转运蛋白基因GmPT5及其应用
CN105821060A (zh) * 2016-05-03 2016-08-03 河南农业大学 大豆耐低磷相关基因GmACP2、编码蛋白及其应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ALDAPE MJ等: "Identification and characterization of a sucrose transporter isolated from the developing cotyledons of soybean", 《ARCH BIOCHEM BIOPHYS.》 *
张利: "杨树糖转运体SWEETs和SUT4的功能分析", 《中国博士学位论文全文数据库》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107435047B (zh) 一种植物磷信号网络中耐低磷关键基因GmPHR25及其与应用
CN103687950B (zh) 植物调控元件及其应用
CN110872598B (zh) 一种棉花抗旱相关基因GhDT1及其应用
CN108467868A (zh) 大豆蔗糖转运蛋白重要基因GmSWEET6的应用
CN109750047B (zh) 茶树己糖转运体基因CsSWEET17及其在调控植物营养生长和种子大小中的应用
CN103695438A (zh) 拟南芥MYB家族转录因子AtMYB17基因、编码序列及其应用
Fan et al. The auxin‐inducible phosphate transporter AsPT5 mediates phosphate transport and is indispensable for arbuscule formation in Chinese milk vetch at moderately high phosphate supply
Yadav et al. Cotton phloem loads from the apoplast using a single member of its nine-member sucrose transporter gene family
CN109666677A (zh) 大豆PHR转录因子编码基因GmPHRa的应用
CN101413006B (zh) 一种干旱诱导的水稻花特异性启动子及其应用
CN110964740B (zh) 一种高黄酮醇烟草的制备方法及其应用
CN110628782B (zh) 基因TaPT13在提高植物对麦根腐平脐蠕孢菌抗性方面的应用
CN110283241B (zh) PtTST1.1和PtTST2.1在制备促进植物生长物质中的应用
CN104945492B (zh) 植物耐逆性相关蛋白TaAREB3及其编码基因与应用
CN101605901B (zh) 植物miRNA、其芯片及用途
CN106350537A (zh) 东方山羊豆赤霉素受体基因GoGID转化紫花苜蓿的方法
CN108467869A (zh) 大豆蔗糖转运蛋白重要基因GmSUT6的应用
CN111424049B (zh) 基因TaPT13在提高植物对白粉菌抗性方面的应用
CN103667316A (zh) 拟南芥MYB家族转录因子AtMYB84基因、编码序列及其应用
CN104673829B (zh) β‑扩张蛋白基因GmEXPB2的应用
CN103937799A (zh) 一种胚乳特异表达启动子
CN103224552B (zh) Cpn20蛋白及其编码基因在调控植物抗旱性中的应用
CN108841831B (zh) 成花素基因GmFT2a的应用
CN103298829B (zh) 参与光合组织中基因表达调控的dna
CN108728482B (zh) 成花素基因GmFT5a的应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180831

RJ01 Rejection of invention patent application after publication