CN110129358A

CN110129358A - 水稻Os01g32730基因的应用

Info

Publication number: CN110129358A
Application number: CN201910413459.7A
Authority: CN
Inventors: 林荣呈; 莫伟平; 李执运; 唐为江
Original assignee: Institute of Botany of CAS
Current assignee: Institute of Botany of CAS
Priority date: 2019-05-17
Filing date: 2019-05-17
Publication date: 2019-08-16
Anticipated expiration: 2039-05-17
Also published as: CN110129358B

Abstract

本发明公开了水稻Os01g32730基因的应用。本发明提供了Os01g32730蛋白或其相关生物材料在调控植物对光氧化胁迫的耐受性中的应用；所述Os01g32730蛋白如SEQ ID No.1所示，或将SEQ ID No.1经过氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具相同功能，或与SEQ ID No.1具80％以上同源性且具相同功能，或在SEQ ID No.1的N端和/或C端连接标签序列且具相同功能。本发明证明Os01g32730基因可调控植物对光氧化胁迫的耐受性，另外Os01g32730基因缺失还可作为分子标记在植物育种辅助选择中发挥作用。

Description

水稻Os01g32730基因的应用

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及水稻Os01g32730基因的应用。

背景技术

我国幅员辽阔，但各地光照条件分配极不均匀。有的地区常年光照充沛，也有地区常年光照不足。作物的产量与光照条件、光合作用效率密切相关，而光合作用主要靠叶绿素实现光能的捕获、吸收与转化。因此叶绿素的合成与调控直接关乎绿色植物的生长发育、光合作用效率及粮食作物的产量。绿色高等植物的叶绿素合成始于四吡咯合成的最初阶段，经原卟啉IX而走向叶绿素合成分支。叶绿素的合成不仅需要众多的酶参与催化，还需要一些调节因子的参与以维持叶绿素合成的平衡。叶绿素合成过少会导致植物光合效率下降，造成作物发育不良和减产；叶绿素合成的中间产物积累过多，则会使作物在吸收过量的光能而产生活性氧，造成光氧化，其中单线态氧的危害最重，严重时会对光合器官造成损伤甚至细胞死亡，同样不利于作物的生长发育和结实。因此需要充分了解植物叶绿素合成与调控的途径与作用机制，深入探究植物平衡叶绿素合成以应对环境变化的策略，从而为提高植物光合作用效率与农作物产量找到理论依据。

发明内容

本发明的目的是提供水稻Os01g32730基因的应用。

第一方面，本发明要求保护Os01g32730蛋白或其相关生物材料在调控植物对光氧化胁迫的耐受性中的应用。

所述相关生物材料为能够表达所述Os01g32730蛋白的核酸分子，或含有所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系。

所述Os01g32730蛋白为如下任一所示蛋白质：

(A1)氨基酸序列为SEQ ID No.1的蛋白质；

(A2)将SEQ ID No.1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；

(A3)与(A1)-(A2)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质；

(A4)在(A1)-(A3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白。

在所述应用中，所述Os01g32730蛋白或其编码基因在所述植物中的表达量和/或活性越高，所述植物对光氧化胁迫的耐受性越强；所述Os01g32730蛋白或其编码基因在所述植物中的表达量和/或活性越低，所述植物对光氧化胁迫的耐受性越弱。

第二方面，本发明要求保护一种培育对光氧化胁迫的耐受性减弱的植物的方法。

本发明所要求保护的培育对光氧化胁迫的耐受性减弱的植物的方法，可包括使受体植物中Os01g32730蛋白的表达量和/或活性降低的步骤。所述Os01g32730蛋白为为前文(A1)-(A4)中任一所示蛋白质。

进一步地，本发明提供一种培育对光氧化胁迫的耐受性减弱的转基因植物的方法。

本发明所提供的培育对光氧化胁迫的耐受性减弱的转基因植物的方法，可包括如下步骤：对受体植物中Os01g32730蛋白的编码基因进行抑制表达，得到转基因植物；所述转基因植物与所述受体植物相比对光氧化胁迫的耐受性减弱。所述Os01g32730蛋白为为前文(A1)-(A4)中任一所示蛋白质。

在本发明中，所述转基因植物与所述受体植物相比对光氧化胁迫的耐受性减弱具体体现为：所述转基因植物的幼苗在光周期条件(如光照12小时/黑暗12小时，光强150μmolm^-2s^-1))或黑暗转光(光强150μmol m^-2s^-1)条件下种植，会表现出氧化斑表型(光氧化所致)；在黑暗转光照条件下，所述转基因植物体内的光氧化响应调控因子(如Os01g61080,Os05g39720和Os02g08440)的基因表达上调幅度显著高于所述受体植物。

第三方面，本发明要求保护一种培育对光氧化胁迫的耐受性增强的植物的方法。

本发明要求保护的培育对光氧化胁迫的耐受性增强的植物的方法，可包括使受体植物中Os01g32730蛋白的表达量和/或活性提高的步骤。所述Os01g32730蛋白为前文(A1)-(A4)中任一所示蛋白质。

进一步地，本发明提供一种培育对光氧化胁迫的耐受性增强的转基因植物的方法。

本发明所提供的培育对光氧化胁迫的耐受性增强的转基因植物的方法，可包括如下步骤：向受体植物中导入能够表达Os01g32730蛋白的核酸分子，得到转基因植物；所述转基因植物与所述受体植物相比对光氧化胁迫的耐受性增强。所述Os01g32730蛋白为前文(A1)-(A4)中任一所示蛋白质。

进一步地，本发明所述能够表达所述Os01g32730蛋白的核酸分子为Os01g32730蛋白的编码基因，是如下任一所述的DNA分子：

(B1)SEQ ID No.2所示的DNA分子；

(B2)在严格条件下与(B1)限定的DNA分子杂交且编码所述Os01g32730蛋白的DNA分子；

(B3)与(B1)-(B2)中任一限定的DNA序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且编码所述Os01g32730蛋白的DNA分子。

上述基因中，所述严格条件可为如下：50℃，在7％十二烷基硫酸钠(SDS)、0.5MNa₃PO₄和1mM EDTA的混合溶液中杂交，在50℃，2×SSC，0.1％SDS中漂洗；还可为：50℃，在7％SDS、0.5M Na₃PO₄和1mM EDTA的混合溶液中杂交，在50℃，1×SSC，0.1％SDS中漂洗；还可为：50℃，在7％SDS、0.5M Na₃PO₄和1mM EDTA的混合溶液中杂交，在50℃，0.5×SSC，0.1％SDS中漂洗；还可为：50℃，在7％SDS、0.5M Na₃PO₄和1mM EDTA的混合溶液中杂交，在50℃，0.1×SSC，0.1％SDS中漂洗；还可为：50℃，在7％SDS、0.5M Na₃PO₄和1mM EDTA的混合溶液中杂交，在65℃，0.1×SSC，0.1％SDS中漂洗；也可为：在6×SSC，0.5％SDS的溶液中，在65℃下杂交，然后用2×SSC，0.1％SDS和1×SSC，0.1％SDS各洗膜一次。

在前文第二方面中，所述“对受体植物中Os01g32730蛋白的编码基因进行抑制表达”可通过任何能够实现这一目的的技术手段实现，如通过序列特异核酸酶(如CRISPR/Cas9核酸酶)对所述编码基因进行特异性剪切，从而降低其在所述受体植株中的表达。

在本发明中，所述“对受体植物中Os01g32730蛋白的编码基因进行抑制表达”具体是通过CRISPER/Cas9技术实现的；以SEQ ID No.2所示DNA片段中符合5’-N_X-NGG-3’或5’-CCN-N_X-3’序列排列规则的片段为靶序列；N表示A、G、C和T中的任一种，14≤X≤30，且X为整数，N_X表示X个连续的脱氧核糖核苷酸。更加具体的，在本发明的一个具体实施例中，所述X为19。相应的，所述靶序列具体如SEQ ID No.3所示。

第四方面，本发明要求保护一种进行植物育种的方法。

本发明所提供的进行植物育种的方法，是以Os01g32730缺失基因作为分子标记在植物育种过程中进行辅助选择。其中，所述Os01g32730缺失基因是指使植物体内的Os01g32730基因不能正常表达。

在本发明的具体实施方式中，所述Os01g32730缺失基因是缺失了SEQ ID No.2所示Os01g32730基因的第61-92位核苷酸。

当植物体内的Os01g32730基因不能正常表达时，幼苗在光周期条件(如光照12小时/黑暗12小时，光强150μmol m^-2s^-1))或黑暗转光(光强150μmol m^-2s^-1)条件下种植，就表现氧化斑表型，肉眼可见，易于辨识，因此可用于植物育种筛选。

在上述各方面所述的应用和方法中，所述植物均可为双子叶植物或单子叶植物。

具体的，所述单子叶植物可为禾本科植物。

在本发明中，所述植物具体为水稻。

本发明通过运用CRISPER/Cas9技术对水稻中Os01g32730基因进行敲除，发现Os01g32730基因的缺失使水稻在光周期条件以及黑暗转光条件下生长非常敏感，产生活性氧，并诱发氧化胁迫反应，促进胁迫响应基因大量表达。因此，一方面，可以通过过表达Os01g32730来提高植物对光氧化胁迫的耐受性；另一方面，可以将Os01g32730缺失基因作为分子标记，导入背景或底盘材料中，幼苗在光周期条件下种植，当含Os01g32730缺失基因，就表现氧化斑表型，肉眼可见，易于辨识，可用于水稻等作物的育种筛选。

附图说明

图1为Os01g32730转基因缺失的水稻的表型以及三个光氧化响应调控因子Os01g61080、Os05g39720和Os02g08440的基因表达情况鉴定。A为持续光照下的表型；B为光周期条件下的表型；C为持续黑暗条件下的表型；D为黑暗转光照条件下的表型；E为黑暗以及由黑暗转光照1h后三个光氧化响应调控因子Os01g61080、Os05g39720和Os02g08440的基因表达情况鉴定。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

载体OsU6-SK和35S-Cas9-SK：均记载于“沈文杰.水稻穗特异表达相关基因的编辑和干涉研究.2016年,华中农业大学,硕士论文”一文，公众可从申请人处获得，仅可用于重复本发明实验使用，不得他用。

实施例1、水稻Os01g32730基因的获得

1、水稻cDNA的获得

从野生型水稻(日本晴)叶片中提取总RNA，反转录，得到cDNA。

2、PCR扩增

以步骤1获得的cDNA为模板，采用F和R引物进行PCR扩增，得到PCR扩增产物。引物序列如下：

F：5’-TCTTGATGGAGCTCCTCCTG-3’；

R：5’-GTTCAGTCATTCTCCAGTCTTGC-3’。

3、Os01g32730基因的获得

对PCR扩增产物进行1％琼脂糖凝胶电泳检测，回收并纯化后进行测序。结果表明：Os01g32730基因从起始密码子到终止子的编码区长度为975bp，其核苷酸序列如SEQ IDNo.2所示，Os01g32730基因编码的蛋白长324个氨基酸，其SEQ ID No.1所示。

实施例2、Os01g32730基因缺失水稻的获得与生理分析

1、Os01g32730基因缺失水稻的获得

参照文献“Feng Z.,Zhang B.,Ding W.,Liu X.,Yang D,Wei P,Cao F.,Zhu S.,Zhang F.,Mao Y.,Zhang J.(2013).Efficient genome editing in plants using aCRISPR/Cas system.Cell Research 23:1229-1232.”中的方法，设计构建了基因CRISPR/Cas基因组编辑系统，获得Os01g32730基因缺失水稻。经测序鉴定表明：Os01g32730基因缺失水稻为将野生型水稻的SEQ ID No.2所示的核苷酸分子发生缺失，且保持水稻基因组其他序列不变的得到的水稻植株。具体构建步骤如下：

A.水稻Os01g32730基因的靶位点的选择

利用CRISPER/Cas9技术敲除的靶标双链中的一条链具有如下结构：5’-CCN-N_X-3’，PAM(NGG)中的N表示A、T、C和G中的任一种，Nx中的N表示A、T、C和G中的任一种，x＝19。Os01g32730基因的靶序列如下，带下划线的碱基为PAM(原型间隔序列毗邻基序)。

靶序列：5’-ATGACATCCATGAAGATAATGG-3’(SEQ ID No.3)；

该敲除载体转化水稻后，在sgRNA的介导下，Cas9蛋白在靶序列区域切割，形成DNA双链断裂，触发机体内的自我损伤修复机制，细胞自发修复该缺口的过程中会引入突变(本处“突变”指的是广义突变，包括插入、缺失、狭义突变等形式，这些突变中绝大多数为基因功能失活突变)。

B.p1300-Cas9-Os01g32730转化载体的构建

(1)以野生型水稻(日本晴)的基因组DNA为模板，采用引物F和R进行PCR扩增，通过变性退火的方式形成带有粘性末端的二聚体，引物序列如下：

F：5’-GTGTATGACATCCATGAAGATAATGG-3’；

R：5’-CAAACCATTATCTTCATGGATGTCAT-3’；

PCR仪程序设置，缓慢降温的过程

95℃3min

22℃1min，温度递减0.1度/秒

22℃20min

反应时长约20min，使退火后能够形成带有粘性末端的二聚体。

(2)将步骤1获得的带有粘性末端的二聚体连接到载体OsU6-SK的两个BbsI酶切位点之间，得到重组载体1；

(3)用限制性内切酶KpnI和HindIII酶切重组载体1，回收得到OsU6-SK片段(含有SEQ ID No.3)；

(4)用限制性内切酶HindIII和EcoRI酶切载体35S-Cas9-SK，回收得到35S-Cas9-SK片段；

(5)将步骤(3)获得的OsU6-SK片段和步骤(4)获得的35S-Cas9-SK片段连接到载体pCAMBIA1300的KpnI和EcoRI酶切位点之间，获得p1300-Cas9-Os01g3273转化载体。并对其进行测序验证。

C.重组菌的获得

将步骤B获得的p1300-Cas9-Os01g32730转化载体导入农杆菌EHA105中(EHA105，北京华越洋生物，货号：GX0133-100)，得到重组菌EHA105-Os01g32730。

实验同时设置向农杆菌EHA105中导入pCAMBIA1300空载体的对照，所得重组农杆菌命名为EHA105-pCAMBIA1300。

D.Os01g32730基因缺失水稻的获得

用重组菌EHA105-Os01g32730侵染受体材料野生型水稻(日本晴)，获得Os01g32730基因缺失水稻，并对其进行测序鉴定。

鉴定结果表明：和野生型水稻相比，基因缺失水稻为将野生型水稻的SEQ ID No.2所示的Os01g32730基因的核苷酸分子发生缺失，突变体从ATG开始下游第61个碱基开始缺失，缺失序列如下GGCGAGAGAACCAAACCCTGCCGCTCCCGCTC(即缺失了SEQ ID No.2的第61-92位核苷酸)，缺失导致读码框发生移码，引起蛋白编码错误。说明Os01g32730基因缺失水稻中的Os01g32730基因缺失成功。

另外，用重组菌EHA105-pCAMBIA1300侵染受体材料野生型水稻(日本晴)，获得转基因空载对照水稻(CK)。

2、Os01g32730基因缺失水稻的生理分析

A.表型分析

(1)将步骤1获得的Os01g32730转基因缺失的水稻(TG)、转基因空载对照水稻(CK)和野生型对照水稻的幼苗在持续光照(光强150μmol m^-2s^-1)和25℃环境中生长10天后观察表型。结果如图1中A所示：转基因缺失水稻(TG)和转基因空载对照水稻(CK)相比表型无明显差异。野生型对照水稻的表型和转基因空载对照水稻(CK)相比表型无明显差异。

(2)将步骤1获得的Os01g32730转基因缺失的水稻(TG)、转基因空载对照水稻(CK)和野生型对照水稻的幼苗在光周期(光照12小时/黑暗12小时，光强150μmolm^-2s^-1)和25℃环境中生长10天后观察表型。结果如图1中B所示：转基因空载对照水稻(CK)正常生长，而转基因缺失水稻(TG)出现明显的光氧化和细胞死亡表型。野生型对照水稻的表型和转基因空载对照水稻(CK)相比表型无明显差异。

(3)将步骤1获得的Os01g32730转基因缺失的水稻(TG)、转基因空载对照水稻(CK)和野生型对照水稻的幼苗在持续黑暗和25℃环境中生长7天后观察表型。结果如图1中C所示：转基因缺失水稻(TG)和转基因空载对照水稻(CK)及野生型对照水稻相比表型无明显差异。野生型对照水稻的表型和转基因空载对照水稻(CK)相比表型无明显差异。

(4)将步骤1获得的Os01g32730转基因缺失的水稻(TG)、转基因空载对照水稻(CK)和野生型对照水稻的幼苗在持续黑暗生长7天，再转到持续光(光强150μmolm^-2s^-1)下生长6天后观察表型。结果如图1中D所示：转基因空载对照水稻(CK)和野生型对照水稻由黄化苗转变为绿色，正常生长，而转基因缺失水稻(TG)不能变绿，逐渐枯死。野生型对照水稻的表型和转基因空载对照水稻(CK)相比表型无明显差异。

B.基因表达分析

水稻中Os01g61080、Os05g39720和Os02g08440是三个响应光氧化和活性氧的重要调控因子，在遇到氧化胁迫时，这三个基因转录水平迅速上调，启动对光氧化胁迫的应激反应。通过检测Os01g32730转基因缺失的水稻(TG)、转基因空载对照水稻(CK)和野生型对照水稻中这3个基因表达水平的变化，进而反映Os01g32730基因的分子功能。具体步骤如下：

Os01g32730转基因缺失的水稻(TG)、转基因空载对照水稻(CK)和野生型对照水稻幼苗在黑暗中生长7天，再转到光下1小时，分别提取不同处理材料的总RNA。反转录，获得cDNA。用荧光定量PCR仪，以cDNA为模板，分别采用Os01g61080,Os05g39720和Os02g08440引物进行PCR扩增，检测三者基因的表达，以UBQ5引物为内参基因。引物序列如下：

Os01g61080引物：

5’-GTACATGAGCCAGCACCAG-3’；

5’-TCAGTAGAGCGAGTTCTGGA-3’。

Os05g39720引物：

5’-GACGGGAGCGTCTTACTCTT-3’；

5’-GGCTGCTCAAAGAACGACAT-3’。

Os02g08440引物：

5’-AGCCCAAGATCTCCAAGCTC-3’；

5’-TCCTTGGTGACCTTCTGACC-3’。

UBQ5引物：

5’-ACCACTTCGACCGCCACTACT-3’；

5’-ACGCCTAAGCCTGCTGGTT-3’。

上述PCR扩增的反应体系：SYBR Premix Ex Taq(Takala公司)混合物7.5微升，引物各2微升，cDNA模板1微升，加双蒸馏水至15微升。

上述PCR扩增的反应条件：第一步，95℃30秒，第二步，95℃5秒，60℃20秒，40个循环；第三步，95℃1分钟，55℃1分钟，95℃1分钟。

结果如图1中E所示：在黑暗条件下，与转基因空载对照水稻(CK)相比，Os01g32730转基因缺失的水稻(TG)中的三个光氧化响应调控因子Os01g61080,Os05g39720和Os02g08440的基因有所上升；而由黑暗转到光下1小时后，尽管CK对照植物中基因表达量也上升，但是TG植植株中的表达量明显上调，表明Os01g32730转基因缺失的水稻植株(TG)在黑暗转光后受较严重的氧化胁迫。上述结果表明水稻Os01g32730基因能防止光氧化胁迫的产生。野生型对照水稻的三个光氧化响应调控因子的上调幅度和转基因空载对照水稻(CK)相比无明显差异。

潜在应用价值：Os01g32730基因的缺失使水稻在光周期条件以及黑暗转光条件下生长非常敏感，产生活性氧，并诱发氧化胁迫反应，促进胁迫响应基因大量表达。因此，可以将Os01g32730缺失基因作为分子标记，导入背景或底盘材料中，幼苗在光周期条件下种植，当含Os01g32730缺失基因，就表现氧化斑表型，肉眼可见，易于辨识，可用于水稻等作物的育种筛选。

<110> 中国科学院植物研究所

<120> 水稻Os01g32730基因的应用

<130> GNCLN190448

<160> 3

<170> PatentIn version 3.5

<210> 1

<211> 324

<212> PRT

<213> Oryza.sativa L.

<400> 1

Met Glu Leu Leu Leu Arg Pro Ser Pro Pro Pro Pro Trp Ala Ile Pro

1 5 10 15

Arg Arg Ser Ser Gly Glu Arg Thr Lys Pro Cys Arg Ser Arg Ser Arg

20 25 30

Ser Arg Thr Gly Thr Ser Lys Gln Thr Phe Pro Val Pro Leu Leu Val

35 40 45

Gly Lys Val Gly Arg Arg Pro Phe Pro Val Gln Cys Ser Ile Val Arg

50 55 60

Cys Cys Leu Ser Ser Thr Asp Ala Ile His Ser Thr Ser Asp Asp Ile

65 70 75 80

His Glu Asp Asn Gly His Gly His Phe Leu Met Lys Ser Thr Ser Asp

85 90 95

Leu Gln Lys Val Ile Ser Ser Cys Phe Gly Lys Ala Cys Leu Leu Ser

100 105 110

Ser Val Met Leu Val Leu Pro Pro Ser Cys Phe Ala Glu Pro Cys Glu

115 120 125

Pro Glu Tyr Ser Leu Pro Asn Met Pro Leu Leu Phe Ala Ile Ala Met

130 135 140

Ile Gly Ala Thr Val Gly Gly Leu Leu Ala Arg Gln Arg Arg Gly Glu

145 150 155 160

Leu Lys Arg Leu Asn Asp Gln Leu Arg Gln Ile Asn Ala Ala Leu Arg

165 170 175

Arg Gln Ala Lys Ile Glu Ser Tyr Ala Pro Ser Leu Ser Tyr Ala Pro

180 185 190

Val Gly Ser Lys Ile Pro Glu Ser Glu Val Ile Val Asp Pro Gln Lys

195 200 205

Asp Arg Leu Ile Ser Tyr Leu Arg Ala Gly Lys Asn Tyr Leu Arg Asn

210 215 220

Gln Ala Pro Asp Lys Ala Phe Pro Glu Phe Lys Ala Ala Phe Asp Leu

225 230 235 240

Ala Gln Ser Leu Gly Asp His Val Glu Glu Lys Lys Ala Ala Arg Gly

245 250 255

Leu Gly Ala Ser Leu Gln Arg Gln Gly Lys Tyr Lys Glu Ala Ile Lys

260 265 270

Tyr His Ser Met Val Leu Asn Ile Ser Lys Leu Thr Gly Glu Asp Ala

275 280 285

Gly Val Thr Glu Ala Tyr Gly Ala Ile Ala Asp Cys Tyr Thr Glu Leu

290 295 300

Gly Glu Leu Glu Lys Ala Gly Lys Phe Tyr Asp Lys Tyr Ile Ala Arg

305 310 315 320

Leu Glu Asn Asp

<210> 2

<211> 975

<212> DNA

<213> Oryza.sativa L.

<400> 2

atggagctcc tcctgcgtcc ctcccctccg ccgccgtggg cgattccacg gcggagctct 60

ggcgagagaa ccaaaccctg ccgctcccgc tcccgctccc gcacgggaac ctctaagcaa 120

acatttcctg tccctttact ggttggcaag gttggaagac gtccgtttcc tgtgcagtgt 180

tctatagttc gatgctgctt gtcatcaact gatgccatcc attctacaag tgatgacatc 240

catgaagata atggacacgg ccattttctt atgaagtcta catctgacct tcagaaagtg 300

atatcttcct gttttgggaa agcatgtctt ctcagttctg tcatgcttgt tctaccaccc 360

agttgtttcg cagaaccgtg tgagccagag tactctctac ctaacatgcc tttgcttttt 420

gcaattgcca tgattggagc taccgttgga gggctccttg caagacaacg gagaggggag 480

cttaaacgat tgaatgatca gctacgtcag ataaatgcag cactgagaag acaagccaag 540

attgaatctt atgctccttc tttgagctat gcaccggttg gtagtaagat acctgaatca 600

gaagtcattg ttgatcccca gaaggatcgc ttaatttcat atctgagggc tgggaagaac 660

tatctgagaa accaagcccc tgataaggca tttcctgagt ttaaggctgc ttttgatctt 720

gcacaatcct tgggtgatca cgtcgaagag aagaaggcgg cacgtggatt aggagcatct 780

ttgcagagac aaggcaagta caaggaagct ataaagtacc actccatggt gttgaacatc 840

tctaagctga ccggagagga cgcaggtgtt acagaagcct acggtgcgat cgccgactgc 900

tacactgagc ttggtgagct cgagaaagca ggcaagttct acgacaagta catcgcaaga 960

ctggagaatg actga 975

<210> 3

<211> 22

<212> DNA

<213> Artificial sequence

<400> 3

atgacatcca tgaagataat gg 22

Claims

1.Os01g32730蛋白或其相关生物材料在调控植物对光氧化胁迫的耐受性中的应用；

所述相关生物材料为能够表达所述Os01g32730蛋白的核酸分子，或含有所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系；

所述Os01g32730蛋白为如下任一所示蛋白质：

(A1)氨基酸序列为SEQ ID No.1的蛋白质；

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述Os01g32730蛋白或其编码基因在所述植物中的表达量和/或活性越高，所述植物对光氧化胁迫的耐受性越强；所述Os01g32730蛋白或其编码基因在所述植物中的表达量和/或活性越低，所述植物对光氧化胁迫的耐受性越弱。

3.一种培育对光氧化胁迫的耐受性减弱的植物的方法，包括使受体植物中Os01g32730蛋白的表达量和/或活性降低的步骤；

所述Os01g32730蛋白为如下任一所示蛋白质：

(A1)氨基酸序列为SEQ ID No.1的蛋白质；

4.一种培育对光氧化胁迫的耐受性减弱的转基因植物的方法，包括如下步骤：对受体植物中Os01g32730蛋白的编码基因进行抑制表达，得到转基因植物；所述转基因植物与所述受体植物相比对光氧化胁迫的耐受性减弱；

所述Os01g32730蛋白为如下任一所示蛋白质：

(A1)氨基酸序列为SEQ ID No.1的蛋白质；

5.一种培育对光氧化胁迫的耐受性增强的植物的方法，包括使受体植物中Os01g32730蛋白的表达量和/或活性提高的步骤；

所述Os01g32730蛋白为如下任一所示蛋白质：

(A1)氨基酸序列为SEQ ID No.1的蛋白质；

6.一种培育对光氧化胁迫的耐受性增强的转基因植物的方法，包括如下步骤：向受体植物中导入能够表达Os01g32730蛋白的核酸分子，得到转基因植物；所述转基因植物与所述受体植物相比对光氧化胁迫的耐受性增强；

所述Os01g32730蛋白为如下任一所示蛋白质：

(A1)氨基酸序列为SEQ ID No.1的蛋白质；

7.根据权利要求1-6中任一所述的应用或方法，其特征在于：所述能够表达所述Os01g32730蛋白的核酸分子为Os01g32730蛋白的编码基因，是如下任一所述的DNA分子：

(B1)SEQ ID No.2所示的DNA分子；

8.根据权利要求4或7所述的方法，其特征在于：所述“对受体植物中Os01g32730蛋白的编码基因进行抑制表达”是通过CRISPER/Cas9技术实现的；以SEQ ID No.2所示DNA片段中符合5’-N_X-NGG-3’或5’-CCN-N_X-3’序列排列规则的片段为靶序列；N表示A、G、C和T中的任一种，14≤X≤30，且X为整数，N_X表示X个连续的脱氧核糖核苷酸；

进一步地，所述靶序列如SEQ ID No.3所示。

9.一种进行植物育种的方法，是以Os01g32730缺失基因作为分子标记在植物育种过程中进行辅助选择；所述Os01g32730缺失基因是指使植物体内的Os01g32730基因不能正常表达。

10.根据权利要求1-9中任一所述的应用或方法，其特征在于：所述植物为双子叶植物或单子叶植物；

具体的，所述单子叶植物为禾本科植物；

更加具体的，所述禾本科植物为水稻。