CN112321695B - OsSEC3B基因在控制水稻抗旱性中的应用 - Google Patents

OsSEC3B基因在控制水稻抗旱性中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及植物基因工程领域,公开了OsSEC3B基因在控制水稻抗旱性中的应用,所述的OsSEC3B基因编码的蛋白质序列为SEQ ID NO.2所示。本技术包括目的片段的分离、克隆和转化,以及通过农杆菌侵染的方式对水稻基因组进行编辑,再将转化得到的植株材料进行表型鉴定,通过CRISPR敲除技术对该基因进行突变后发现OsSEC3B突变体呈现干旱敏感表型,通过苗期、成熟期的盆栽及大田干旱实验证实了该基因在调控干旱方面的功能。

Description

OsSEC3B基因在控制水稻抗旱性中的应用
技术领域
本发明涉及植物基因工程领域,具体到OsSEC3B基因在控制水稻抗旱性中的应用。
背景技术
世界人口日益增长、水污染愈渐严重以及气候变化不可预测等因素均导致了全球淡水资源的短缺(Trenberth et al.,Global warming and changes in drought,NatureClimate Chan ge,2014)。植物需要足够的水才能维持生长、发育和繁殖,因此缺水对于植物来说是致命的。尤其是农业生产方面,水稻是我国四大主粮之一,也是世界最重要的粮食作物之一,由于长期以来生活在水分相对充足的环境中,使得水稻对干旱十分敏感。干旱胁迫可能发生在水稻生长的任何一个阶段,生殖期干旱胁迫可直接导致平均产量损失大于50%,从而引起了严重的社会问题和经济损失(Venuprasad et al.,Response to directselection for grain yieldunder drought stress in rice,Crop Science,2007;Fanget al.,General mechanisms of dro ught response and their application indrought resistance improvement in plants,Cellular a nd Molecular LifeSciences,2015)。
植物在生长的过程中会受到诸多环境因素的影响,干旱、冷害和高温会导致农作物的大规模减产,在许多地区是农业发展的瓶颈。培育耐逆性的作物品种一直是农业科学技术研究的主要目标之一。水稻已经进化出多种机制在各种环境压力下调节自身生长。许多植物激素在这些机制中起作用,例如在干旱、寒冷、盐度、高温等非生物胁迫下,ABA(abscisic ac id,脱落酸)水平会迅速增加诱导植物的保护调节机制(Wang et al.,Abscisic acid signalin g inhibits brassinosteroid signaling through dampeningthe dephosphorylation of BIN2 by ABI1 and ABI2,Molecular Plant,2018)。ABA是一种重要的倍半萜类植物激素,因能促使叶子脱落而得名,不仅可以促进果实的脱落,也作为植物生长发育许多过程的通用调节器,能够促进种子休眠,抑制种子萌发和根系生长,促进植物从营养阶段向生殖阶段的生长转变以及叶片衰老,此外还能介导植物对非生物逆境胁迫的生理反应,如气孔关闭等(Cutler etal.,Abscisic acid:emergence of a coresignaling network,Annual Review of Plant Biolog y,2010;Shu et al.,Two facesof one seed:hormonal regulation of dormancy and germina tion,Molecular Plant,2016)。研究表明干旱可诱导ABA水平上调高达40倍,从而触发气孔关闭,并调控一系列ABA依赖的干旱应答基因(Verslues et al.,Methods and concepts i n quantifyingresistance to drought,salt and freezing,abiotic stresses that affect plantwate r status,Plant Journal,2006)。依赖于ABA的信号转导途径已经被研究得较为透彻,主要是水稻通过感知环境或生长信号诱导ABA的合成,ABA受体识别ABA信号继而通过释放SnRKs蛋白激酶将信号传递到转录因子上调控下游基因的表达。通过基因工程的手段改变A BA信号途径相关基因的表达来调节ABA的水平,可以有效提高水稻的抗旱性,具有广阔的应用前景。
此外,一些不依赖ABA途径或者调控机制尚不清楚的功能蛋白也会在水稻干旱响应中起到重要作用。本发明基因编码蛋白被预测为SEC3家族蛋白,SEC3最早在酵母中被发现与SEC5、EXO70等形成外泌八聚体,在胞吐和细胞极性中发挥作用(Zhang et al.,Membrane association and functional regulation of Sec3 by phospholipids andCdc42.Journal of Cell Biology.2008Jan 14;180(1):145-58);在植物中SEC3的功能也被广泛研究,它与EX 070A1互作参与了根毛伸长和花粉萌发(Bloch et al.,Exocyst SEC3and Phosphoinositides Define Sites of Exocytosis in Pollen Tube Initiationand Growth.Plant Physiology.2016;172(2):980–1002;Safavian et al.,GoringDR.RNA Silencing of Exocyst Genes in the S tigma Impairs the Acceptance ofCompatible Pollen in Arabidopsis.Plant Physiology.2015;169(4):2526–2538)。在最近的研究报道中,本发明在水稻中的同源基因OsSEC3A被发现能够参与植物防御反应,在它的突变体中防御相关以及SA途径相关基因转录水平上升,同时突变体表现出抗病的表型(Ma et al.,Disruption of OsSEC3A increases the content of sal icylic acid andinduces plant defense responses in rice,Journal of Experimental Botany,Volume 69,Issue 5,20February 2018,Pages 1051–1064)。研究报道SEC3在番茄经历干旱和氧化胁迫后表达水平十分稳定,可以作为内参基因(Tang et al.,Selection andvalidation of reference genes for RT-qPCR analysis in potato under abioticstress.Plant Methods.2017Oct 16;13:85),但是该类基因在非生物逆境中是否具有功能尚无报道。因此对SEC3B进行克隆以及编辑并鉴定它在提高水稻抗逆性方面所发挥的功能,对于培育抗逆水稻新品种将具有非常重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供OsSEC3B基因在控制水稻抗旱性中的应用,所述的OsSEC3B基因编码的蛋白质序列为SEQ ID NO.2所示。
为了实现上述的目的,本发明通过以下技术方案实现:
OsSEC3B基因在调控水稻抗旱性中的应用,所述的应用过程包括利用本发明的常规方案,通过控制OsSEC3B基因的表达,以控制水稻的抗旱性,所述的OsSEC3B基因的序列为SEQ ID NO.1所示,编码的蛋白质序列为SEQ ID NO.2所示;
以上所述的应用中,优选的是通过CRISPR/Cas9的方法,在OsSEC3B基因内选取靶位点将该基因敲除,获得的水稻突变体为干旱敏感型水稻;
以上所述的应用中,优选的所述的干旱敏感型水稻包含SEQ ID NO.3或SEQ IDNO.4或SEQ ID NO.5所示的核苷酸序列。
与现有技术相比,本发明的优点如下:
水稻是全世界最重要的粮食作物之一,对缓解粮食短缺,尤其是保障我国的粮食安全有着重要的意义,如何培育优产高产的水稻新品种已经成为一项具有重要意义的科学问题。动植物中均存在SEC3这类基因,它作为细胞膜上外囊复合体成员之一,在植物中介导了膜与膜之间的联系,从而在分泌过程中起到重要作用,前人的研究着重于它在植物花粉管的发育以及根的伸长上的功能,但对其响应非生物胁迫的研究还未开展。申请人通过构建该基因的CRISPR载体,并转化水稻粳稻品种中花11(ZH11),得到的转基因阳性植株形态上与正常野生型没有差异,但在苗期干旱胁迫处理下突变体的存活率显著低于野生型,在孕穗期的盆栽干旱胁迫处理后突变体的结实率以及GPAR等数据显著低于野生型,在大田干旱实验中突变体相对野生型呈现明显的旱敏感表型。
附图说明
图1为超表达载体PU1301以及PU1301-SEC3B示意图。
上图为表达载体质粒PU1301图,下图为本发明构建的PU1301-SEC3B增强表达载体图。
图2为敲除突变CRISPR载体pRGEB32以及pRGEB32-sec3b示意图;
该图的上半部分为CRISPR载体质粒pRGEB32图,下半部分为本发明构建的pRGEB32-sec3b敲除突变载体图。
图3为OsSEC3B基因在T0代超表达转基因植株中的检测情况;
CK代表阴性对照(即水稻品种中花11号);从1到11代表超表达转基因阳性植株T0代。
图4为水稻Ossec3b突变体苗期干旱胁迫表型及存活率统计示意图;
图中:A为正常条件下的突变体和野生型;B为胁迫复水后的突变体和野生型;C为突变体和野生型胁迫复水后的存活率统计图,每个圆盆的左边种植的为水稻Ossec3b突变体2C,右边为ZH11;2C为T2代突变体转基因阳性植株;从左到右为2C突变体的三个家系(分别是2C-2、2C-3、2C-5);标尺为10cm。
图5为Ossec3b突变体孕穗期盆栽干旱胁迫表型及结实率统计;
图中:A为正常条件的突变体和野生型;B为胁迫复水后的突变体和野生型;C为突变体和野生型的结实率统计图;ZH11为野生型代表阴性对照;2C-2为T2代突变体转基因阳性植株;从左到右为三个重复。
图6为水稻Ossec3b突变体2C-2成株期大田干旱胁迫部分表型;
图中:ZH11代表阴性对照;2C-2为T2代突变体转基因阳性植株。
具体实施方式
根据以下的描述和这些实施例,本领域技术人员可以确定本发明的基本特征,并且在不偏离本发明精神和范围的情况下,可以对本发明做出各种改变和修改,以使其适用不同的用途和条件。本发明所述技术方案,如无特别说明,均为本领域的常规方案;所述试剂或材料,如未特别说明,均来源于商业渠道。
实施例1:OsSEC3B基因的扩增及超表达载体的构建
对本发明所需要的基因OsSEC3B(基因登录号LOC_Os11g17600),通过RT-PCR方法进行扩增得到OsSEC3B基因的全长序列。具体操作如下:
1)抽提来自水稻粳稻品种中花11(ZH11)苗期根的RNA;
2)反转录合成cDNA并进行OsSEC3B基因的扩增:
PCR用到的体系为20μl,具体配法为:cDNA第一链模板1μl,10xPCR buffer 2μl,10mM dNTP 1.6μl,2.5mM Mg2+1.5μl,正向引物和反向引物各0.4μl,LATaq酶0.2μl,加水至20μl(所用到的PCR buffer、dNTP、Mg2+、LATaq酶等均购自宝生物工程大连有限公司)。
正向引物:OsSEC3B-OEF:5'-TACGAACGATAGCCGGTACCATGGCGCGGTCGAGCGCGGA-3';
反向引物:OsSEC3B-OER:5'-TTGCGGACTCTAGAGGATCCTCACAGGGAAGCTAGGGTGT-3'。
PCR反应条件如下:①94℃4分钟,②94℃30秒,③58℃30秒,④72℃60秒,⑤从②-④循环35次,⑥72℃7分钟,⑦4℃保存。扩增该基因的全长序列:即用OsSEC3B-OEF和OsSEC3B-OER扩增出全长序列。
3)扩增出包含序列为SEQ ID NO:1所示的基因片段,该片段编码的氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示。
5)将带有OsSEC3B的全长片段与KpnI和BamHI酶切的表达载体质粒pU1301(图1,Xiang,Yong et al.Characterization of OsbZIP23 as a key player of the basicleucine zipp er transcription factor family for conferring abscisic acidsensitivity and salinity and droug ht tolerance in rice.Plant physiologyvol.148,4(2008):1938-52.doi:10.1104/pp.108.128199)进行一步法连接;
6)连接产物通过热激转化的方法转化大肠杆菌DH5α。通过酶切筛选阳性克隆,获得的重组质粒载体被命名为pU1301-SEC3B(图1)。
实施例2:OsSEC3B CRISPR载体的构建
申请人构建OsSEC3B基因CRISPR敲除载体,从转基因植株的表型研究该基因的功能:
CRISPR载体构建方法来源于文章Boosting CRISPR/Cas9 multiplex editingcapability with the endogenous tRNA processing system,如下,下述步骤中的引物的序列若无特别标注,均与该公开文章中相同:
(1)引物设计:首先在水稻基因数据库网站(http://www.ricedata.cn/gene/)输入OsSEC3B基因LOC号:LOC_Os11g17600,下载该基因氨基酸序列;在NCBI的保守结构域的预测网站(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/Structure/cdd/wrpsb.cgi)输入氨基酸序列,预测含有SEC3超家族结构域,结构域的位置为56-149位以及226-858位氨基酸,以此为参考设计引物;在CRISPR-P网站(http://cbi.hzau.edu.cn/cgi-bin/CRISPR)选择物种输入LOC号,寻找合适的靶点:位于基因起始密码子ATG附近或位于结构域部位,脱靶率低;在靶点后接上gRNA scaffold序列(GTTTTAGAGCTAGAAATAGCAAGTTAAAATAAGGCTAGTCCGTTATCAACTTGAAAAAGTGGCACCGAGTCGGTGC),在RNAfold Web Server网站(http://rna.tbi.univie.ac.at/cgi-bin/RNAWebSuite/RNAfold.cgi)输入此序列进行结构预测,期望得到合适的茎环结构,使得载体发挥功能时能够更好地与靶点互补配对并有合适的空间结构进行切割;以靶点为参考设计引物。
引物如下所示:
PS1-F:5’-TAGGTCTCCGGCCGCGGCGTCgttttagagctagaa-3’
PS1-R:5’-CGGGTCTCAGGCCCTTGGCGAtgcaccagccggg-3’
PS2-F:5’-TAGGTCTCCTTTATGCACTTAgttttagagctagaa-3’
PS2-R:5’-CGGGTCTCATAAACATTTGCAtgcaccagccggg-3’
(2)一轮PCR:引物配对方式为:L5AD5-F和PS1-R,PS1-F和PS2-R,PS2-F和L3AD3-R,以gRNA为模板进行PCR扩增。反应条件为:95℃预变性5min;95℃30sec,58℃30sec,72℃30sec,32个循环;72℃延伸5min。
(3)GG反应:将扩增获得的PCR产物纯化后进行GG反应(产物共7ul(25-50ng);2*T7连接酶Buffer(NEB)10ul;BSA 2ul;BsaI(10U/ul,NEB)0.5ul;T7 DNA连接酶0.5ul),反应条件为:37℃5min,20℃10min,40个循环;20℃1h。
(4)GG PCR:反应产物加入180ul双蒸水稀释后进行利用S5AD5-F和S3AD3-R对目的片段进行扩增,纯化PCR产物。
(5)酶切酶连:将片段和pRGEB32载体(图2)分别用FOKI和BSAI进行酶切,37℃反应1.5h。酶切完毕,用氯仿:异戊醇(24:1)抽提,纯化酶切产物。用包含OsSEC3B基因的酶切片段和酶切的pRGEB32载体做连接反应,其后转化大肠杆菌DH5α。通过酶切筛选阳性克隆,获得的重组质粒载体被命名为pRGEB32-sec3b(图2)。
实施例3:质粒载体的转化及转基因植株阳性检测
通过农杆菌介导的水稻遗传转化方法(其具体步骤如下所述)将上述CRISPR载体pRGEB32-sec3b和pU1301-SEC3B转入到水稻品种“中花11”(中国水稻研究所提供的一个公开使用的水稻品种)中,经过预培养、侵染、共培养、筛选具有潮霉素抗性的愈伤、分化、生根、练苗、检测,移栽,得到转基因植株。上述农杆菌介导的水稻(中花11)遗传转化方法(体系)在Hiei等人报道的方法(Hiei等,Efficient transformation of rice,Oryza sativaL.,mediated by Agrobacterium and sequence analysis of the boundaries of theT-DNA,Plant J,6:271-282,1994)基础上进行。
本实施例的具体遗传转化步骤如下:
(1)电转化:最终构建的超量表达载体pU1301-SEC3B和CRISPR载体pRGEB32-sec3b,用1800v电压,分别电转化入农杆菌EHA105菌株(购自澳大利亚CAMBIA实验室,为常规商业菌株),涂到带有对应抗性选择的LA培养基上,筛选出阳性克隆,用于下述转化愈伤。
(2)愈伤组织诱导:将成熟的水稻种子中花11(中国水稻研究所提供的一个公开使用的水稻品种)去壳,然后依次用75%的乙醇处理2分钟,0.15%氯化汞(HgCl2)种子表面消毒10分钟;用灭菌水洗种子5-6次;将该消过毒的种子放在诱导培养基上;将接种后的愈伤组织诱导培养基置于黑暗处培养4周,温度26℃。
(3)愈伤继代:挑选亮黄色、紧实且相对干燥的胚性愈伤,放于继代培养基上黑暗下培养2周,温度26℃。
(4)预培养:挑选紧实且相对干燥的胚性愈伤,放于预培养基上黑暗下培养2周,温度25±1℃。
(5)农杆菌培养:在带有对应抗性选择的LA培养基上预培养农杆菌EHA105(携带有本发明的超量表达载体pU1301-SEC3B和CRISPR载体pRGEB32-sec3b)两天,培养温度28℃;将所述的农杆菌转移至悬浮培养基里,28℃摇床上培养2-3小时。
(6)农杆菌侵染:将预培养的愈伤转移至灭菌好的瓶子内;调节农杆菌的悬浮液至OD600 0.8-1.0;将愈伤在农杆菌悬浮液中浸泡30分钟;转移愈伤至灭菌好的滤纸上吸干;然后放置在共培养基上培养3天,培养温度19-20℃。
(7)愈伤洗涤和选择培养:灭菌水洗涤愈伤至看不见农杆菌;浸泡在含400ppm羧苄青霉素(CN)的灭菌水中30分钟;转移愈伤至灭菌好的滤纸上吸干;转移愈伤至选择培养基上选择2-3次,每次2周(第一次筛选羧苄青霉素浓度为400ppm,第二次以后为250ppm,潮霉素浓度250ppm)。
(8)分化:将抗性愈伤转移至预分化培养基上黑暗处培养5-7周;转移预分化培养的愈伤至分化培养基上,光照下培养,温度26℃。
(9)生根:剪掉分化时产生的根;然后将其转移至生根培养基中光照下培养2-3周,温度26℃。
(10)练苗移栽:洗掉根上的残留培养基,将具有良好根系的幼苗转入温室,同时在最初的几天保持水分湿润。
转基因植株阳性检测
(1)为了检测超表达转基因植株中的目标基因的表达量,申请人采用Real-timePCR的方法对转基因T0代植株进行了表达分析。实验所用的总RNA为苗期RNA,反转录得到产物后用实时荧光定量PCR的方法检测OsSEC3B。
PCR参数为95℃预变性10秒,进入循环后95℃变性5秒,60℃退火延伸30秒,40个循环。Real-time PCR所用引物序列为:
2-qF:5'-ATGTACAACATGAGCCCTGAGG-3'
2-qR:5'-GCTGGACTTCAACATCTTACGG-3'
最终得到的T0代超表达转基因植株中OsSEC3B表达结果见图3。Real-time PCR结果显示在转基因材料中,超表达家系1到11为最终得到的11个转基因单株,其中8为转基因阴性,在转基因阳性植株中OsSEC3B的表达与野生型中花11(ZH11)相比,上升了约100倍,说明超表达效果很好。
(2)为了检测CRISPR突变体植株的基因编辑情况,取T0代转化植株叶片抽提总DNA,DNA抽提方法为CTAB法(Zhang等,genetic diversity and differentiation ofindica an japonica rice detected by RFLP analysis,1992,Theor Appl Genet,83,495-499)。以叶片总DNA为模板,用PCR方法对T0代CRISPR转化植株,用两对引物分别对两个靶点(靶点相距较长)进行阳性检测。
引物的序列如下:
2C-F:5'-GACGACATGGAGCTGAAGCG-3';
2C-R1:5'-TGCAGCCGCTGGGATCGTTG-3';
2C-F1:5'-TTACAGACGGAAGATGAGGA-3';
2C-R:5'-TACCTGATGGGAACTTGCTT-3'
以上引物均由擎科生物科技有限公司合成。
PCR反应总体积为20μl,具体配法是:模板100ng,10xPCR buffer 2μl,10mM dNTP1.6μl,2.5mM Mg2+1.5μl,正向引物、反向引物(2C-F和2C-R1,2C-F1和2C-R)各0.4μl,r-Taq酶0.2μl,加去离子水至20μl(所用到的PCR buffer、dNTP、Mg2+、r-Taq酶等均购自宝生物工程大连有限公司)。PCR反应条件如下:①94℃4分钟,②94℃30秒,③57℃30秒,④72℃1分钟,⑤从②-④循环32次,⑥72℃7分钟,⑦4℃保存。PCR产物在1%(质量/体积)的TBE琼脂糖凝胶上电泳检测,扩增出来的片段送测序公司测序,测序结果再和参考序列比对确定基因型。
实施例4:鉴定ossec3B突变体苗期干旱胁迫表型
将已鉴定好基因型的ossec3B突变体2C-2(SEQ ID NO.3所示)、2C-3(SEQ ID NO.4所示)、2C-5(SEQ ID NO.5所示)和野生型(WT:中花11)皿上发芽后种植到小蓝桶中。试验用的土壤为中国南方水稻土与粗沙按体积比为2:3混合而成,每圆桶等量均匀沙土加等体积水,水自行渗漏确保土壤的紧实度一致,试验设3次重复。对健康生长的4叶期的植株进行断水干旱胁迫6-10天(具体根据天气情况而定),然后复水恢复5-7天,拍照并调查植株的存活率。与野生型对照相比,突变体植株表现为干旱敏感表型(图4)。
实施例5:鉴定ossec3B突变体孕穗期盆栽干旱胁迫表型
为了鉴定突变体孕穗期的表型,将突变体及其对照播种后种植于大蓝桶中。试验用的土壤为中国南方水稻土与粗沙按体积比为2:3混合而成,每圆桶等量均匀沙土加等体积水,水自行渗漏确保土壤的紧实度一致,试验设6次重复。选取较为一致的突变体对照各三桶做干旱胁迫实验。干旱胁迫是对健康生长的孕穗期期植株进行断水7-10天轻度胁迫(具体根据天气情况而定,雨天有可移动遮雨棚覆盖),再进行3天重度胁迫(具体根据天气情况而定,雨天有可移动遮雨棚覆盖)后复水生长。结果显示与对照相比,突变体植株恢复较差,结实率统计(饱粒数/总粒数*100%)结果显示突变体结实率(5%)远低于对照(40%),表现为干旱敏感表型(图5)
实施例6:鉴定ossec3B突变体成株期大田干旱胁迫表型
为了鉴定突变体成株期的表型,将突变体及其对照种植于上面有可移动遮雨棚的沙土大田中,南方水稻土与粗沙按体积比为1:2混合而成,每行5株每家系种植4行,试验设3次生物学重复做严重干旱胁迫实验。干旱胁迫是对健康生长的成株期植株进行断水15-20天(具体根据天气情况而定,雨天有可移动遮雨棚覆盖),再复水生长。与对照相比,突变体植株生长明显受到抑制表现为干旱敏感(图6)。
序列表
<110> 华中农业大学
<120> OsSEC3B基因在控制水稻抗旱性中的应用
<160> 18
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 2523
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 1
atggcgcggt cgagcgcgga cgacatggag ctgaagcggt cgtgcgaggc cgggatcctg 60
agcaaggaga aggaccggga gacggtggtg atgtcgatgc gcgtcgccaa gggccgcggc 120
gtctggggca aggccggcaa gctcgcctcc cgccacatgg ccaagccccg cgtcctcgcc 180
gtcaccacca agaagaaagg gcagcgcacc aaggcgttcg tccgggtcct caagtactcc 240
aatggcggcg tcctcgagcc tgccaaggtg tacaagatga agcacctctc caaggtggag 300
gtcgtcccca acgatcccag cggctgcaca ttcctcctgg ggtttgataa cctccggagc 360
cagagcgtgt cgcctcccca atggacgatg cgcaacaagg acgacaggaa ccgcttcctc 420
atgtgcatcc tcaacatgtg caaggagata tacggtgcca ttccaaaggt tgttggcatg 480
gacgttgtgg agatggctat gtgggcaaag gataatacca cagtaaaggt tactcaagtg 540
agcacgaaag atggacccat cgaatcacta gtaggagagg ctgactcgca agttgccatt 600
cagaaagact tggtcttaca gacggaagat gaggatactg aggctctcct tgacacgtat 660
atcatggcca ttggtgaagc agaggcattt tcagaacgaa tgaagcgtga actcgtggca 720
cttgaatctg caaatgttta tgcacttatg gaaactgaaa ccgtgataga agagatagaa 780
tggcgtaata acaagttaga gctacaatct gatagtaatg tggcattgat tgatgagctt 840
gacaaaatgc tcgtgctcct gcaaatacca cctgagtatg aggcatcttt aactggaggt 900
tcattcgatg aaggcaacat ggttaagaac attgaagctt gtgagtggtt gaccagtgct 960
ataaagaacc tagaagcatc gaatctggat cccatatacg tgaaattgcg tgctgtaagg 1020
gagaaacgtg cagaatttgt acttctaaag tgcacatttg tgcggagggc atccgagttt 1080
ttaaggaatt actttcccag tttgattgat tttatgctaa atgacaaagg caacttctca 1140
cagagagggc aactccagag gcctgaccat gctgatatga ggtacaaatg caggacatat 1200
gcccgacttc tacagttcat caagaacctg gacaagagct gtttgatgcc tttacggaaa 1260
tcttactgcc attctcttaa cttgttaatt cgacgggagg ctcgtgagtt ctccagtgaa 1320
ctccgtgctg gttcaaaggc atcgaagagc agtacaccat tatttgaggg tcctgcaagt 1380
gcaaaccagt cgattagtat taccgatact actgcagacg catactgcaa aatgattacg 1440
gttttcattc cactgcttgt tgacgagagc tcattctttg cacattttat gtgctttgat 1500
gttgctgcgc tagctccgtc agatgaatca gataacaata atcctgttgc tgtttcagaa 1560
cctcctggaa gcagtgccaa accaattaac agttcagctg agttgggagt actaaaccaa 1620
ttccttcaag agttgcttga tggtattcag gaggacttct atgctatagt tgactgggca 1680
ttcaagctag atccattgag ttgtatatca atgcatggca taacagatcg ctatctttct 1740
ggtcagaagg cagaggttgc aggatatgtg catgttttgc tagatgactt ggagactaga 1800
atatccattt tatttagcag gtttgttgat gatgcctgct accagattga gaagtatgag 1860
cgcaatgtgc ggcaaattgg agttgtaccc tatattccga ggttctcaca acttgcagca 1920
cgtatggagc agtatataaa tggatccagg gatctagttg atcaggccta tacaaaaatt 1980
gtgaccatta tgtttgtgac cctcgagaaa attgctcaag tggaacctaa atatgttgac 2040
attgtactat tggagaatta tgcagctttc cagcacagtc tgtacgattt agcaaatgtt 2100
gtaccaacac ttgctaagta ttatcaccaa gctagtgaag cttatgaaca agcttgctca 2160
cgccacatca atttagtcat atatatccac ttcgaaaaat tattccagtt tgctcggaaa 2220
attgaggaac taatgtacaa catgagccct gaggagatac ctttccaagt tggaatgtcg 2280
aaggtagact tccgtaagat gttgaagtcc agcttaagtg gtcttgacaa gacaatcaat 2340
gcaatgtata gaaaactaca gaagaatatt acggctgaag aattacttcc ttctctatgg 2400
gataaatgca agaaggagtt tcttgacaaa tatgcaacct tcctcaaatt gatttccaaa 2460
atatatccca gtgaaacagt aatttcagtg aatgaaatga aagacaccct agcttccctg 2520
tga 2523
<210> 2
<211> 840
<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 2
Met Ala Arg Ser Ser Ala Asp Asp Met Glu Leu Lys Arg Ser Cys Glu
1 5 10 15
Ala Gly Ile Leu Ser Lys Glu Lys Asp Arg Glu Thr Val Val Met Ser
20 25 30
Met Arg Val Ala Lys Gly Arg Gly Val Trp Gly Lys Ala Gly Lys Leu
35 40 45
Ala Ser Arg His Met Ala Lys Pro Arg Val Leu Ala Val Thr Thr Lys
50 55 60
Lys Lys Gly Gln Arg Thr Lys Ala Phe Val Arg Val Leu Lys Tyr Ser
65 70 75 80
Asn Gly Gly Val Leu Glu Pro Ala Lys Val Tyr Lys Met Lys His Leu
85 90 95
Ser Lys Val Glu Val Val Pro Asn Asp Pro Ser Gly Cys Thr Phe Leu
100 105 110
Leu Gly Phe Asp Asn Leu Arg Ser Gln Ser Val Ser Pro Pro Gln Trp
115 120 125
Thr Met Arg Asn Lys Asp Asp Arg Asn Arg Phe Leu Met Cys Ile Leu
130 135 140
Asn Met Cys Lys Glu Ile Tyr Gly Ala Ile Pro Lys Val Val Gly Met
145 150 155 160
Asp Val Val Glu Met Ala Met Trp Ala Lys Asp Asn Thr Thr Val Lys
165 170 175
Val Thr Gln Val Ser Thr Lys Asp Gly Pro Ile Glu Ser Leu Val Gly
180 185 190
Glu Ala Asp Ser Gln Val Ala Ile Gln Lys Asp Leu Val Leu Gln Thr
195 200 205
Glu Asp Glu Asp Thr Glu Ala Leu Leu Asp Thr Tyr Ile Met Ala Ile
210 215 220
Gly Glu Ala Glu Ala Phe Ser Glu Arg Met Lys Arg Glu Leu Val Ala
225 230 235 240
Leu Glu Ser Ala Asn Val Tyr Ala Leu Met Glu Thr Glu Thr Val Ile
245 250 255
Glu Glu Ile Glu Trp Arg Asn Asn Lys Leu Glu Leu Gln Ser Asp Ser
260 265 270
Asn Val Ala Leu Ile Asp Glu Leu Asp Lys Met Leu Val Leu Leu Gln
275 280 285
Ile Pro Pro Glu Tyr Glu Ala Ser Leu Thr Gly Gly Ser Phe Asp Glu
290 295 300
Gly Asn Met Val Lys Asn Ile Glu Ala Cys Glu Trp Leu Thr Ser Ala
305 310 315 320
Ile Lys Asn Leu Glu Ala Ser Asn Leu Asp Pro Ile Tyr Val Lys Leu
325 330 335
Arg Ala Val Arg Glu Lys Arg Ala Glu Phe Val Leu Leu Lys Cys Thr
340 345 350
Phe Val Arg Arg Ala Ser Glu Phe Leu Arg Asn Tyr Phe Pro Ser Leu
355 360 365
Ile Asp Phe Met Leu Asn Asp Lys Gly Asn Phe Ser Gln Arg Gly Gln
370 375 380
Leu Gln Arg Pro Asp His Ala Asp Met Arg Tyr Lys Cys Arg Thr Tyr
385 390 395 400
Ala Arg Leu Leu Gln Phe Ile Lys Asn Leu Asp Lys Ser Cys Leu Met
405 410 415
Pro Leu Arg Lys Ser Tyr Cys His Ser Leu Asn Leu Leu Ile Arg Arg
420 425 430
Glu Ala Arg Glu Phe Ser Ser Glu Leu Arg Ala Gly Ser Lys Ala Ser
435 440 445
Lys Ser Ser Thr Pro Leu Phe Glu Gly Pro Ala Ser Ala Asn Gln Ser
450 455 460
Ile Ser Ile Thr Asp Thr Thr Ala Asp Ala Tyr Cys Lys Met Ile Thr
465 470 475 480
Val Phe Ile Pro Leu Leu Val Asp Glu Ser Ser Phe Phe Ala His Phe
485 490 495
Met Cys Phe Asp Val Ala Ala Leu Ala Pro Ser Asp Glu Ser Asp Asn
500 505 510
Asn Asn Pro Val Ala Val Ser Glu Pro Pro Gly Ser Ser Ala Lys Pro
515 520 525
Ile Asn Ser Ser Ala Glu Leu Gly Val Leu Asn Gln Phe Leu Gln Glu
530 535 540
Leu Leu Asp Gly Ile Gln Glu Asp Phe Tyr Ala Ile Val Asp Trp Ala
545 550 555 560
Phe Lys Leu Asp Pro Leu Ser Cys Ile Ser Met His Gly Ile Thr Asp
565 570 575
Arg Tyr Leu Ser Gly Gln Lys Ala Glu Val Ala Gly Tyr Val His Val
580 585 590
Leu Leu Asp Asp Leu Glu Thr Arg Ile Ser Ile Leu Phe Ser Arg Phe
595 600 605
Val Asp Asp Ala Cys Tyr Gln Ile Glu Lys Tyr Glu Arg Asn Val Arg
610 615 620
Gln Ile Gly Val Val Pro Tyr Ile Pro Arg Phe Ser Gln Leu Ala Ala
625 630 635 640
Arg Met Glu Gln Tyr Ile Asn Gly Ser Arg Asp Leu Val Asp Gln Ala
645 650 655
Tyr Thr Lys Ile Val Thr Ile Met Phe Val Thr Leu Glu Lys Ile Ala
660 665 670
Gln Val Glu Pro Lys Tyr Val Asp Ile Val Leu Leu Glu Asn Tyr Ala
675 680 685
Ala Phe Gln His Ser Leu Tyr Asp Leu Ala Asn Val Val Pro Thr Leu
690 695 700
Ala Lys Tyr Tyr His Gln Ala Ser Glu Ala Tyr Glu Gln Ala Cys Ser
705 710 715 720
Arg His Ile Asn Leu Val Ile Tyr Ile His Phe Glu Lys Leu Phe Gln
725 730 735
Phe Ala Arg Lys Ile Glu Glu Leu Met Tyr Asn Met Ser Pro Glu Glu
740 745 750
Ile Pro Phe Gln Val Gly Met Ser Lys Val Asp Phe Arg Lys Met Leu
755 760 765
Lys Ser Ser Leu Ser Gly Leu Asp Lys Thr Ile Asn Ala Met Tyr Arg
770 775 780
Lys Leu Gln Lys Asn Ile Thr Ala Glu Glu Leu Leu Pro Ser Leu Trp
785 790 795 800
Asp Lys Cys Lys Lys Glu Phe Leu Asp Lys Tyr Ala Thr Phe Leu Lys
805 810 815
Leu Ile Ser Lys Ile Tyr Pro Ser Glu Thr Val Ile Ser Val Asn Glu
820 825 830
Met Lys Asp Thr Leu Ala Ser Leu
835 840
<210> 3
<211> 2522
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 3
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agcaaggaga aggaccggga gacggtggtg atgtcgatgc gcgtcgccaa gggccgcggg 120
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tcaccaccaa gaagaaaggg cagcgcacca aggcgttcgt ccgggtcctc aagtactcca 240
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tgtgcatcct caacatgtgc aaggagatat acggtgccat tccaaaggtt gttggcatgg 480
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gcacgaaaga tggacccatc gaatcactag taggagaggc tgactcgcaa gttgccattc 600
agaaagactt ggtcttacag acggaagatg aggatactga ggctctcctt gacacgtata 660
tcatggccat tggtgaagca gaggcatttt cagaacgaat gaagcgtgaa ctcgtggcac 720
ttgaatctgc aaatgtttat gcacttatgg aaactgaaac cgtgatagaa gagatagaat 780
ggcgtaataa caagttagag ctacaatctg atagtaatgt ggcattgatt gatgagcttg 840
acaaaatgct cgtgctcctg caaataccac ctgagtatga ggcatcttta actggaggtt 900
cattcgatga aggcaacatg gttaagaaca ttgaagcttg tgagtggttg accagtgcta 960
taaagaacct agaagcatcg aatctggatc ccatatacgt gaaattgcgt gctgtaaggg 1020
agaaacgtgc agaatttgta cttctaaagt gcacatttgt gcggagggca tccgagtttt 1080
taaggaatta ctttcccagt ttgattgatt ttatgctaaa tgacaaaggc aacttctcac 1140
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cccgacttct acagttcatc aagaacctgg acaagagctg tttgatgcct ttacggaaat 1260
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ttttcattcc actgcttgtt gacgagagct cattctttgc acattttatg tgctttgatg 1500
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tatatcccag tgaaacagta atttcagtga atgaaatgaa agacacccta gcttccctgt 2520
ga 2522
<210> 4
<211> 2507
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 4
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 13
atgtacaaca tgagccctga gg 22
<210> 14
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 14
gctggacttc aacatcttac gg 22
<210> 15
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 15
gacgacatgg agctgaagcg 20
<210> 16
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 16
tgcagccgct gggatcgttg 20
<210> 17
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 17
ttacagacgg aagatgagga 20
<210> 18
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 18
tacctgatgg gaacttgctt 20

Claims (4)

1.OsSEC3B基因在调控水稻抗旱性中的应用,所述的OsSEC3B基因编码的蛋白质序列为SEQ ID NO.2所示。
2.根据权利要求1所述的应用,所述的OsSEC3B基因的序列为SEQ ID NO.1所示。
3.根据权利要求1所述的应用,其应用过程是通过CRISPR/Cas9的方法,在OsSEC3B基因内选取靶位点将该基因敲除,获得的水稻突变体为干旱敏感型水稻。
4.根据权利要求3所述的应用,所述的干旱敏感型水稻包含SEQ ID NO.3或SEQ IDNO.4或SEQ ID NO.5所示的核苷酸序列。
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