CN111116724B - 水稻d11基因在调控植物抗旱性中的应用 - Google Patents

水稻d11基因在调控植物抗旱性中的应用 Download PDF

Info

Publication number
CN111116724B
CN111116724B CN202010064301.6A CN202010064301A CN111116724B CN 111116724 B CN111116724 B CN 111116724B CN 202010064301 A CN202010064301 A CN 202010064301A CN 111116724 B CN111116724 B CN 111116724B
Authority
CN
China
Prior art keywords
protein
gene
rice
drought resistance
leu
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.)
Active
Application number
CN202010064301.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111116724A (zh
Inventor
王士梅
童红宁
于智坤
牛梅
方吴云
梅德勇
龚存力
吴敬德
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.)
Anhui Xiaogang Seed Industry Technology Co ltd
Rice Research Institute of Anhui Academy of Agricultural Sciences
Original Assignee
Institute of Crop Sciences of Chinese Academy of Agricultural Sciences
Rice Research Institute of Anhui Academy of Agricultural Sciences
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 Institute of Crop Sciences of Chinese Academy of Agricultural Sciences, Rice Research Institute of Anhui Academy of Agricultural Sciences filed Critical Institute of Crop Sciences of Chinese Academy of Agricultural Sciences
Priority to CN202010064301.6A priority Critical patent/CN111116724B/zh
Publication of CN111116724A publication Critical patent/CN111116724A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111116724B publication Critical patent/CN111116724B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • C12N15/11—DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • C12N15/113—Non-coding nucleic acids modulating the expression of genes, e.g. antisense oligonucleotides; Antisense DNA or RNA; Triplex- forming oligonucleotides; Catalytic nucleic acids, e.g. ribozymes; Nucleic acids used in co-suppression or gene silencing
    • 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)
    • C12N15/8201—Methods for introducing genetic material into plant cells, e.g. DNA, RNA, stable or transient incorporation, tissue culture methods adapted for transformation
    • C12N15/8213—Targeted insertion of genes into the plant genome by homologous recombination
    • 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
    • C12N15/8271—Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield for stress resistance, e.g. heavy metal resistance
    • C12N15/8273—Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield for stress resistance, e.g. heavy metal resistance for drought, cold, salt resistance
    • 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
    • C12N2310/00—Structure or type of the nucleic acid
    • C12N2310/10—Type of nucleic acid
    • 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
    • C12N2310/00—Structure or type of the nucleic acid
    • C12N2310/10—Type of nucleic acid
    • C12N2310/20—Type of nucleic acid involving clustered regularly interspaced short palindromic repeats [CRISPRs]

Landscapes

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

Abstract

本发明涉及植物基因工程技术领域，具体涉及水稻D11基因在调控植物抗旱性中的应用。本发明发现水稻D11基因能够负调控植物抗旱性，通过降低D11基因的表达量，能够有效提高植物的抗旱性。D11基因敲除突变体在干旱条件下的存活率较野生型植株显著提高。D11基因新功能的发现为植物抗旱性遗传育种提供了新的基因靶点和资源，具有重要的应用价值。

Description

水稻D11基因在调控植物抗旱性中的应用
技术领域
本发明涉及植物基因工程技术领域，具体涉及水稻D11基因及其抑制因子在调控植物抗旱性中的应用。
背景技术
水稻是最主要的三大粮食作物之一，各种生物和非生物胁迫是影响水稻生长和产量的重要因素。干旱一直是限制作物生长和产量潜力发挥的重要因素，提高作物的耐旱能力是农业发展的巨大需求。特别是在极端气候条件频发的今天，培育抗逆性增强的水稻具有重要的意义。植物耐旱性属多基因控制的数量性状，通过常规育种方法改良作物抗旱性的效果往往不理想。随着基因工程的发展，利用其改良作物的抗旱性已成为培养耐旱作物的重要途径之一，这一途径极大程度上依赖于耐旱相关基因的克隆鉴定及其表达操纵，因此，发掘能够改善水稻抵抗干旱胁迫能力的基因将为基因工程改良水稻新品种提供基础。
目前越来越多的抗旱相关基因已经被克隆并用来提高植物抗旱性，但大多数是通过转基因过表达的方式，其应用受到限制。迅速发展的基因编辑技术为解决这一问题提供了新的方案。基因编辑可对植物内源基因进行加工，这一加工过程虽然依赖于外源性DNA的导入，但在随后的杂交过程中可快速分离，从而产生完全不携带外源DNA片段的植物个体。目前，在水稻中利用基因编辑进行基因敲除已经较为成熟。目前已克隆的耐旱基因大多为正调控子，需通过转基因方式增强耐旱性，存在不稳定性及应用受到限制的问题，而有效的负调控耐旱基因资源仍然非常有限，因此，鉴定负调控水稻抗旱性的基因，并通过基因敲除手段来提高水稻抗旱性，具有重要应用价值。
发明内容
为解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供水稻D11蛋白在调控植物抗旱性中的应用。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
第一方面，本发明提供D11蛋白、其编码基因或D11蛋白的编码基因的抑制因子在调控植物抗旱性中的应用。
第二方面，本发明提供D11蛋白、其编码基因或D11蛋白的编码基因的抑制因子在抗旱植物遗传育种中的应用。
上述应用中，通过降低所述D11蛋白的表达量和/或活性，提高植物的抗旱性。
优选地，所述降低所述D11蛋白的表达量为使D11蛋白的编码基因丧失生物学功能。
本发明中，所述D11蛋白具有如下任一种氨基酸序列：
(1)如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列；
(2)如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列经一个或多个氨基酸的替换、插入或缺失得到的具有相同功能蛋白的氨基酸序列；
(3)与如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列具有至少90％同源性的氨基酸序列；优选地，所述同源性为至少95％；更优选为99％。
如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列为水稻粳稻中花11(Oryza Sativa L.)的D11蛋白的氨基酸序列，本领域技术人员可根据如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列以及氨基酸的保守性替换等本领域常规技术手段，在不影响其活性的前提下，取代、缺失和/或增加一个或几个氨基酸，得到与如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列具有相同功能的D11蛋白的突变体。
本发明中，所述D11蛋白的CDS序列具有如下任一种核苷酸序列：
(1)如SEQ ID NO.2所示的核苷酸；
(2)如SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列经一个或多个核苷酸的替换、插入或缺失得到的具有相同功能蛋白的核苷酸序列。
如SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列为水稻粳稻中花11(Oryza Sativa L.)的D11蛋白的CDS序列。考虑到密码子的简并性，所有编码所述D11蛋白的核苷酸序列均在本发明的保护范围内。
本发明中，所述D11蛋白的编码基因的抑制因子包括能够抑制D11蛋白表达的gRNA或干扰RNA。
优选地，所述gRNA的靶序列为所述D11蛋白的CDS反义互补链的第132-154位。
更优选地，所述gRNA的编码基因包含如SEQ ID NO.3所示的核苷酸序列。利用上述gRNA能够实现高效的D11蛋白编码基因的敲除，使得D11蛋白的编码基因丧失生物学功能。
第三方面，本发明提供一种用于编辑D11基因的gRNA，所述gRNA的靶序列为所述D11蛋白的CDS反义互补链的第132-154位。
优选地，所述gRNA的编码基因包含如SEQ ID NO.3所示的核苷酸序列。上述gRNA可与CRISPR/Cas9基因编辑系统配合作用，实现D11蛋白的编码基因的高效敲除。
所述D11基因的编码蛋白具有如下任一种氨基酸序列：
(1)如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列；
(2)如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列经一个或多个氨基酸的替换、插入或缺失得到的具有相同功能蛋白的氨基酸序列；
(3)与如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列具有至少90％同源性的氨基酸序列；优选地，所述同源性为至少95％；更优选为99％。
第四方面，本发明提供包含所述用于编辑D11基因的gRNA的生物材料，所述生物材料包括表达盒、载体、宿主细胞或工程菌。
第五方面，本发明提供一种调控植物抗旱性的方法，包括：调控植物中D11蛋白的表达量和/或活性；所述D11蛋白具有如下任一种氨基酸序列：
(1)如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列；
(2)如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列经一个或多个氨基酸的替换、插入或缺失得到的具有相同功能蛋白的氨基酸序列；
(3)与如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列具有至少90％同源性的氨基酸序列；优选地，所述同源性为至少95％；更优选为99％。
优选地，所述调控植物抗旱性的方法为通过降低所述植物中所述D11蛋白的表达量，提高所述植物的抗旱性；或者，通过将所述D11蛋白的失活突变植株与其他植株杂交，培育高抗旱性植物。
更优选地，所述降低所述植物中所述D11蛋白的表达量为利用CRISPR/Cas9系统实现，所述CRISPR/Cas9系统使用的gRNA的靶序列为所述D11蛋白的CDS反义互补链的第132-154位。
作为本发明的优选实施方式，所述CRISPR/Cas9系统为含有所述gRNA的pBGK032载体。
本发明中，所述植物为单子叶植物或双子叶植物。所述植物包括但不限于水稻、大豆、小麦、玉米、棉花、花生、拟南芥等。
本发明的有益效果在于：本发明发现水稻D11基因能够负调控植物抗旱性，通过降低D11基因的表达量，能够有效提高植物的抗旱性；本发明通过实验证明，相比于野生型植株，D11基因敲除突变体的抗旱性显著增强，当野生型植株在干旱处理后存活率为30％以下时，D11基因敲除突变体的存活率达到60％以上。D11基因新功能的发现为植物抗旱性遗传育种提供了新的基因靶点和资源，利用该基因编辑得到的敲除突变植株与转基因过表达植株相比具有更好的稳定性和应用价值。
附图说明
图1为本发明实施例1中D11的靶位点基因编辑结果示意图；其中，ZH11为野生型中花11水稻，d11-4和d11-5为D11基因敲除突变体。
图2为本发明实施例2中D11敲除突变体的抗旱性检测；其中，ZH11为野生型中花11水稻，d11-4和d11-5为D11基因敲除突变体。
图3为本发明实施例2中D11敲除突变体复水后的存活率统计学数据；其中，ZH11为野生型中花11水稻，d11-4和d11-5为D11基因敲除突变体。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的优选实施方式进行详细说明。需要理解的是以下实施例的给出仅是为了起到说明的目的，并不是用于对本发明的范围进行限制。本领域的技术人员在不背离本发明的宗旨和精神的情况下，可以对本发明进行各种修改和替换。
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。
实施例1D11靶位点的基因编辑和D11基因功能缺失纯合突变体的获得
1、D11靶位点的基因编辑
CRISPR/Cas9基因敲除的载体骨架及构建参考文献Yuming Lu,Xiao Ye,RenmingGuo,Jing Huang,Wei Wang,Jiuyou Tang,Longtao Tan,Jian-kang Zhu,Chengcai Chu,Yangwen Qian，Molecular Plant,2017,DOI:10.1016/j.molp.2017.06.007。选取D11基因CDS序列的132-154位(SEQ ID NO.4：CCTTGGTGAGACGCTGAGGTTCC)的反向互补链序列(GGAACCTCAGCGTCTCACCAAGG，其中下划线部分为符合NGG的PAM序列)为靶位点，合成sgRNA，导入到包含有Cas9酶表达框的CRISPR/Cas9敲除载体pBGK032中，转化到农杆菌中，侵染水稻中花11成熟胚愈伤组织，再生后获得转基因株系。转化方法参考文献Nishimura,A.,Aichi,I.,and Matsuoka,M.,Nature protocols,2006,1,2796-2802。
2、D11基因功能缺失纯合突变体的鉴定
提取得到的T0代转基因植株叶片总DNA为模板，采用引物HPT-F(SEQ ID NO.5：5’-TAGGAGGGCGTGGATATGTC-3’)和引物HPT-R(SEQ ID NO.6：5’-TACACAGCCATCGGTCCAGA-3’)组成的引物对进行PCR扩增，筛选得到T0阳性转基因植株(阳性植株PCR扩增产物大小为845bp)。以阳性植株的DNA为模板，在D11靶位点两端设计引物(SEQ ID NO.7：D11-F:CCTGCTTGCTTTGCTG；SEQ ID NO.8：D11-R:GGAGGACTTGCC CAGA)，扩增后进行测序，筛选发生突变的株系。T0代自花授粉得到T1代，T1代自花授粉得到T2代。对T2代植株再次进行筛选，获得转基因阴性(分离)但TSG2靶位点发生纯合突变体的独立株系2个，命名为d11-4和d11-5，其中d11-4在靶序列处发生了7个碱基的删除，d11-5在同样位置发生了1个碱基的删除，导致编码蛋白相应位置后移码突变(图1)。
实施例2D11基因功能缺失纯合突变体的耐旱性分析
将d11-4和d11-5突变体以及野生型对照中花11的种子在37℃黑暗浸种萌发后，每个株系与野生型分别种植于营养土中，放置于同一个塑料盒中培养以保证供水一致。每对材料设置三组重复。在光照培养箱中培养，温度30℃，12h光/12h暗。一周后，停止供水，直到叶片发卷呈干枯状后(约5-7天)复水，统计存活率。结果显示，与野生型相比，d11-4和d11-5突变体的抗旱性明显高于其野生型(图2)。存活率统计数据表明在野生型与d11-4的对照实验中，野生型存活率平均为28％，d11-4存活率则为69％；而在野生型与d11-5的对照实验中，野生型存活率平均为5.53％，d11-5存活率则为98.5％(图3)。以上结果表明，D11的功能丧失可大幅提高水稻的抗旱性。
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
序列表
<110> 安徽省农业科学院水稻研究所
中国农业科学院作物科学研究所
<120> 水稻D11基因在调控植物抗旱性中的应用
<130> KHP191116308.0
<160> 8
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 480
<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 1
Met Val Gly Gly Glu Leu Val Leu Ala Ala Leu Val Ile Leu Leu Ala
1 5 10 15
Leu Leu Leu Thr Leu Val Leu Ser His Phe Leu Pro Leu Leu Leu Asn
20 25 30
Pro Lys Ala Pro Lys Gly Ser Phe Gly Trp Pro Leu Leu Gly Glu Thr
35 40 45
Leu Arg Phe Leu Ser Pro His Ala Ser Asn Thr Leu Gly Ser Phe Leu
50 55 60
Glu Asp His Cys Ser Arg Tyr Gly Arg Val Phe Lys Ser His Leu Phe
65 70 75 80
Cys Thr Pro Thr Ile Val Ser Cys Asp Gln Glu Leu Asn His Phe Ile
85 90 95
Leu Gln Asn Glu Glu Arg Leu Phe Gln Cys Ser Tyr Pro Arg Pro Ile
100 105 110
His Gly Ile Leu Gly Lys Ser Ser Met Leu Val Val Leu Gly Glu Asp
115 120 125
His Lys Arg Leu Arg Asn Leu Ala Leu Ala Leu Val Thr Ser Thr Lys
130 135 140
Leu Lys Pro Ser Tyr Leu Gly Asp Ile Glu Lys Ile Ala Leu His Ile
145 150 155 160
Val Gly Ser Trp His Gly Lys Ser Lys Asp Lys Gly Met Val Asn Val
165 170 175
Ile Ala Phe Cys Glu Glu Ala Arg Lys Phe Ala Phe Ser Val Ile Val
180 185 190
Lys Gln Val Leu Gly Leu Ser Pro Glu Glu Pro Val Thr Ala Met Ile
195 200 205
Leu Glu Asp Phe Leu Ala Phe Met Lys Gly Leu Ile Ser Phe Pro Leu
210 215 220
Tyr Ile Pro Gly Thr Pro Tyr Ala Lys Ala Val Gln Ala Arg Ala Arg
225 230 235 240
Ile Ser Ser Thr Val Lys Gly Ile Ile Glu Glu Arg Arg Asn Ala Gly
245 250 255
Ser Ser Asn Lys Gly Asp Phe Leu Asp Val Leu Leu Ser Ser Asn Glu
260 265 270
Leu Ser Asp Glu Glu Lys Val Ser Phe Val Leu Asp Ser Leu Leu Gly
275 280 285
Gly Tyr Glu Thr Thr Ser Leu Leu Ile Ser Met Val Val Tyr Phe Leu
290 295 300
Gly Gln Ser Ala Gln Asp Leu Glu Leu Val Lys Arg Glu His Glu Gly
305 310 315 320
Ile Arg Ser Lys Lys Glu Lys Asp Glu Phe Leu Ser Ser Glu Asp Tyr
325 330 335
Lys Lys Met Glu Tyr Thr Gln His Val Ile Asn Glu Ala Leu Arg Cys
340 345 350
Gly Asn Ile Val Lys Phe Val His Arg Lys Ala Leu Lys Asp Val Arg
355 360 365
Tyr Lys Glu Tyr Leu Ile Pro Ser Gly Trp Lys Val Leu Pro Val Phe
370 375 380
Ser Ala Val His Leu Asn Pro Leu Leu His Gly Asn Ala Gln Gln Phe
385 390 395 400
Gln Pro Cys Arg Trp Glu Gly Ala Ser Gln Gly Thr Ser Lys Lys Phe
405 410 415
Thr Pro Phe Gly Gly Gly Pro Arg Leu Cys Pro Gly Ser Glu Leu Ala
420 425 430
Lys Val Glu Ala Ala Phe Phe Leu His His Leu Val Leu Asn Tyr Arg
435 440 445
Trp Arg Ile Asp Gly Asp Asp Ile Pro Met Ala Tyr Pro Tyr Val Glu
450 455 460
Phe Gln Arg Gly Leu Pro Ile Glu Ile Glu Pro Leu Cys Ser Glu Ser
465 470 475 480
<210> 2
<211> 1443
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 2
atggtgggag gagagcttgt gctggctgct ctggtgatcc tgcttgcttt gctgctgacc 60
ctggtgctga gccacttcct gcctttgctc ctgaatccca aggctcccaa gggaagcttt 120
gggtggcctc tccttggtga gacgctgagg ttcctcagtc ctcatgctag caacaccctg 180
ggcagcttcc tggaggatca ctgctccagg tatgggaggg tgtttaagtc ccatctgttc 240
tgcaccccca ccatagtgtc ctgtgaccag gagctgaacc acttcatcct tcagaatgag 300
gagaggctgt ttcagtgcag ctaccccagg ccaattcatg gcattctggg caagtcctcc 360
atgttagtgg tcctagggga ggaccacaag aggctcagga accttgctct agcactggtc 420
acctccacaa agctcaagcc cagctacctt ggcgacattg agaagattgc actgcatata 480
gttgggtcat ggcatggcaa gagcaaggac aaggggatgg tcaatgtcat cgccttctgc 540
gaggaggcaa gaaagtttgc attcagtgta atagtgaagc aggtgctggg gctatcacca 600
gaggagccgg tcactgccat gatacttgaa gatttcctcg ccttcatgaa gggtctcatc 660
tctttccctc tctacatccc agggacgccc tatgccaaag ctgtgcaggc cagagcgagg 720
atatcaagca ctgtgaaggg tattattgag gagaggagga atgctggctc cagcaacaag 780
ggtgatttcc ttgatgtgct gctttcaagc aatgagctct ctgatgagga gaaagtgagc 840
tttgtgctgg attccttact gggaggatat gagaccacct cactcttgat ctccatggtt 900
gtgtatttcc ttgggcagtc agctcaagat ctggaactag tgaagaggga gcatgaaggc 960
ataagatcga agaaagagaa ggacgagttc ttgagctctg aagactataa gaagatggaa 1020
tatacccaac atgttatcaa tgaggcactg agatgtggca acattgtcaa gtttgtccac 1080
aggaaggctc tcaaagatgt cagatacaaa gagtatctga ttccttctgg ttggaaggtc 1140
ctacctgttt tcagtgctgt tcatttgaac cccttacttc atggaaatgc ccaacaattt 1200
cagccctgca gatgggaggg tgcaagccaa gggacaagca agaagtttac gccgttcggc 1260
ggtggccccc ggctctgccc tggatcagag cttgcaaaag tagaggctgc tttcttcctc 1320
catcaccttg tgctcaatta tagatggaga atcgatggcg atgacattcc gatggcatac 1380
ccgtacgtgg agttccagag aggtctgccc atagaaatcg agccactttg ctctgaatcc 1440
tga 1443
<210> 3
<211> 23
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 3
ggaacctcag cgtctcacca agg 23
<210> 4
<211> 23
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 4
ccttggtgag acgctgaggt tcc 23
<210> 5
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 5
taggagggcg tggatatgtc 20
<210> 6
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 6
tacacagcca tcggtccaga 20
<210> 7
<211> 16
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 7
cctgcttgct ttgctg 16
<210> 8
<211> 16
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 8
ggaggacttg cccaga 16

Claims (6)

1.D11蛋白、其编码基因或D11蛋白的编码基因的抑制因子在提高水稻抗旱性中的应用，
所述应用为通过降低所述D11蛋白的表达量和/或活性，提高水稻的抗旱性，
所述D11蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，
所述D11蛋白的编码基因的抑制因子为能够抑制D11蛋白表达的干扰RNA。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述降低所述D11蛋白的表达量为使D11蛋白的编码基因丧失生物学功能。
3.D11蛋白、其编码基因或D11蛋白的编码基因的抑制因子在抗旱水稻遗传育种中的应用，
所述应用为通过降低所述D11蛋白的表达量和/或活性，提高水稻的抗旱性，
所述D11蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，
所述D11蛋白的编码基因的抑制因子为能够抑制D11蛋白表达的干扰RNA。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述降低所述D11蛋白的表达量为使D11蛋白的编码基因丧失生物学功能。
5.一种提高水稻抗旱性的方法，其特征在于，包括：降低水稻中D11蛋白的表达量和/或活性；
所述D11蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述降低水稻中D11蛋白的表达量为利用CRISPR/Cas9系统实现，所述CRISPR/Cas9系统使用的gRNA的靶序列为所述D11蛋白的CDS反义互补链的第132-154位。
CN202010064301.6A 2020-01-20 2020-01-20 水稻d11基因在调控植物抗旱性中的应用 Active CN111116724B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010064301.6A CN111116724B (zh) 2020-01-20 2020-01-20 水稻d11基因在调控植物抗旱性中的应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010064301.6A CN111116724B (zh) 2020-01-20 2020-01-20 水稻d11基因在调控植物抗旱性中的应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111116724A CN111116724A (zh) 2020-05-08
CN111116724B true CN111116724B (zh) 2021-11-09

Family

ID=70492268

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010064301.6A Active CN111116724B (zh) 2020-01-20 2020-01-20 水稻d11基因在调控植物抗旱性中的应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111116724B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112210566B (zh) * 2020-11-20 2022-04-12 浙江大学 水稻OsS6K1基因或OsS6K2基因在提高水稻产量和/或抗旱性中的应用
CN114731948A (zh) * 2022-04-08 2022-07-12 安徽金培因科技有限公司 一种基于抗倒伏与抗旱性的水稻育种方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103421820A (zh) * 2012-11-30 2013-12-04 华中农业大学 一个控制水稻穗型基因pm1的克隆及其应用

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6133275B2 (ja) * 2011-05-02 2017-05-24 ボード・オブ・リージェンツ・オブ・ザ・ユニヴァーシティ・オブ・ネブラスカＢｏａｒｄ Ｏｆ Ｒｅｇｅｎｔｓ Ｏｆ Ｔｈｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｏｆ Ｎｅｂｒａｓｋａ 有用な特徴を有する植物および関連する方法
CN104098662B (zh) * 2013-04-10 2016-09-14 中国农业科学院作物科学研究所 水稻耐旱相关蛋白及其编码基因与应用

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103421820A (zh) * 2012-11-30 2013-12-04 华中农业大学 一个控制水稻穗型基因pm1的克隆及其应用

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A novel cytochrome P450 is implicated in brassinosteroid biosynthesis via the characterization of a ricedwarf mutant, dwarf11, with reduced seed length;Tanabe, S; Ashikari, M; Fujioka, S等;《PLANT CELL》;20050331;第17卷(第3期);第776-790页 *
Brassinosteroids mediate the effect of soil-drying during meiosis on spikelet degeneration in rice;Zhang, Weiyang; Sheng, Jiayan; Fu, Lidong等;《ENVIRONMENTAL AND EXPERIMENTAL BOTANY》;20190921;第169卷;文献号: 103887，共12页 *
Tanabe, S;Ashikari, M;Fujioka, S等.A novel cytochrome P450 is implicated in brassinosteroid biosynthesis via the characterization of a ricedwarf mutant, dwarf11, with reduced seed length.《PLANT CELL》.2005,第17卷(第3期),第776-790页. *
Zhang, Weiyang;Sheng, Jiayan;Fu, Lidong等.Brassinosteroids mediate the effect of soil-drying during meiosis on spikelet degeneration in rice.《ENVIRONMENTAL AND EXPERIMENTAL BOTANY》.2019,第169卷文献号102887，共12页. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111116724A (zh) 2020-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110904071B (zh) Raf49蛋白及其编码基因在调控植物抗旱性中的应用
CN110669785B (zh) 番茄SlLOB40蛋白及其编码基因在调控植物抗旱性中的应用
CN112626080B (zh) 一种控制大豆-根瘤菌匹配性的r基因及其蛋白质和应用
CN111187789B (zh) 一种水稻myb转录因子及其重组表达载体的应用
CN113430221B (zh) 番茄wrky37蛋白在调控番茄抗叶片衰老能力、提高番茄产量中的应用
CN112500463B (zh) 控制玉米株高和穗位高基因ZmCOL14及其应用
CN111116724B (zh) 水稻d11基因在调控植物抗旱性中的应用
CN112322630B (zh) 一种MsSPL13基因及其应用
CN111187776B (zh) 一种球根花卉休眠解除相关基因及其应用
CN111018959B (zh) Bmdr蛋白及其编码基因在调控植物抗旱性中的应用
CN110358772B (zh) 提高水稻非生物胁迫抗性的OsEBP89基因及制备方法与应用
CN113563439B (zh) 一种果形发育相关蛋白及其编码基因与应用
WO2021047377A1 (zh) Tpst基因在调控植物性状中的应用
CN110468138B (zh) 控制水稻耐冷性的基因tsg2及其应用
CN108103075B (zh) 一种延缓植物衰老的柳枝稷基因PvC3H29及其应用
CN109182350B (zh) 玉米Zm675基因在植物品质改良中的应用
CN113151301A (zh) HD-Zip转录因子GmHdz4基因及其用途
CN113151315A (zh) 烟草多酚代谢途径蛋白基因NtPPOE及其应用
CN108866054B (zh) 一种棉花非编码RNA基因GhDAN1及其应用
CN111909937A (zh) 一种水稻耐旱基因OsUGT55及其应用
CN111269920A (zh) 一种小麦抗赤霉病基因TaXAX1及其应用
CN110452914A (zh) 一个调控油菜素内酯信号转导的基因BnC04BIN2-like1及其应用
CN114292943B (zh) 番茄SlC3H39基因作为负调控因子在提高番茄耐低温能力中的应用
CN114606244B (zh) 紫云英agl18基因及其应用
CN114107333B (zh) 一种大麦受体类激酶HvSERK1在根毛生长中的应用

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20240412

Address after: 230000 40 Nongke South Road, Luyang District, Hefei City, Anhui Province

Patentee after: RICE Research Institute ANHUI ACADEMY OF AGRICULTURAL SCIENCES

Country or region after: China

Patentee after: Anhui Xiaogang Seed Industry Technology Co.,Ltd.

Address before: 230031 No. 40 agricultural South Road, Luyang District, Anhui, Hefei

Patentee before: RICE Research Institute ANHUI ACADEMY OF AGRICULTURAL SCIENCES

Country or region before: China

Patentee before: INSTITUTE OF CROP SCIENCES, CHINESE ACADEMY OF AGRICULTURAL SCIENCES