CN114507678B - 水稻ABA信号负调控因子OsUBC12基因及其编码蛋白和应用 - Google Patents

水稻ABA信号负调控因子OsUBC12基因及其编码蛋白和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN114507678B
CN114507678B CN202210159715.6A CN202210159715A CN114507678B CN 114507678 B CN114507678 B CN 114507678B CN 202210159715 A CN202210159715 A CN 202210159715A CN 114507678 B CN114507678 B CN 114507678B
Authority
CN
China
Prior art keywords
osubc12
rice
aba
gene
germination
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
CN202210159715.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114507678A (zh
Inventor
方军
张传忠
韩云飞
刘佳
沙汉景
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.)
Northeast Institute of Geography and Agroecology of CAS
Original Assignee
Northeast Institute of Geography and Agroecology of CAS
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 Northeast Institute of Geography and Agroecology of CAS filed Critical Northeast Institute of Geography and Agroecology of CAS
Priority to CN202210159715.6A priority Critical patent/CN114507678B/zh
Publication of CN114507678A publication Critical patent/CN114507678A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114507678B publication Critical patent/CN114507678B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • 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)
    • C12N15/8216—Methods for controlling, regulating or enhancing expression of transgenes in plant cells
    • 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
    • C12N15/8262—Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield involving plant development
    • C12N15/8267—Seed dormancy, germination or sprouting
    • 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

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)

Abstract

水稻ABA信号负调控因子OsUBC12基因及其编码蛋白和应用，涉及基因工程领域，具体涉及一种水稻ABA信号负调控因子基因及其编码蛋白和应用。本发明提供水稻ABA信号负调控因子OsUBC12基因及其编码蛋白和应用。该基因的核苷酸序列如序列表中SEQ ID NO：1所示。其编码蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示。研究表明通过敲除技术获得的osubc12突变体表现出种子萌发延迟、萌发及萌发后幼苗生长对外源ABA处理超敏感和相关耐盐性增强等ABA信号增强的表型。本发明用于负调控水稻ABA信号。

Description

水稻ABA信号负调控因子OsUBC12基因及其编码蛋白和应用
技术领域
本发明涉及基因工程领域，具体涉及一种水稻ABA信号负调控因子基因及其编码蛋白和应用。
背景技术
水稻是一种重要的粮食作物，世界上一半以上的人口以其为主食，水稻生产对确保国家粮食安全和稳定经济发展具有重要意义。而盐碱、干旱、高低温等环境胁迫极易影响作物的生长发育、产量和品质，严重制约着农业生产力的发展。因此，提高水稻的抗胁迫能力是保障水稻生产效益的重要途径。
脱落酸ABA作为一种胁迫激素，是植物应答环境胁迫、提高逆境适应性的重要调节因子。例如：ABA受体OsPYL6的RNAi沉默显著降低了水稻对干旱抗性。此外，水稻内多种蛋白激酶基因和转录因子提高水稻抗盐性的机理与ABA信号通路密切相关，如OsSIK1、OsMAPK4、OsABF2等，充分表明ABA与植物抗逆性之间存在着直接的关系。
开发新的基因用于调控ABA信号和耐盐性，进而提高水稻的抗胁迫能力，具有重要的意义。
发明内容
本发明提供水稻ABA信号负调控因子OsUBC12基因及其编码蛋白和应用。
本发明水稻ABA信号负调控因子OsUBC12基因的核苷酸序列如序列表中SEQ IDNO：1所示。
本发明水稻ABA信号负调控因子OsUBC12基因编码蛋白的氨基酸序列如SEQ IDNO：2所示。
本发明水稻ABA信号负调控因子OsUBC12基因在负调控水稻ABA信号中的应用。
进一步的，所述负调控水稻ABA信号具体表现为OsUBC12基因敲除后，水稻种子萌发延迟。
进一步的，所述负调控水稻ABA信号具体表现为OsUBC12基因敲除后，水稻种子萌发及幼苗生长对外源ABA处理敏感性提高。
进一步的，所述负调控水稻ABA信号具体表现为OsUBC12基因敲除后，水稻对盐胁迫的抗性增强。
本发明的有益效果：
本发明利用PCR方法从水稻中克隆出水稻转录因子OsUBC12基因。本发明获得的OsUBC12基因编码区全长序列与The Rice Annotation Project中公布的Os05g0460200相对应。并首次发现OsUBC12能够负调控ABA信号和耐盐性。
本发明通过CRISPR/Cas9敲除技术，利用遗传转化手段获得OsUBC12基因敲除突变体，并且发现osubc12突变体表现出种子萌发延迟、萌发及萌发后幼苗生长对外源ABA处理超敏感和相关耐盐性增强等ABA信号增强的表型。萌发实验、外源ABA的敏感性分析及耐盐性分析实验，都充分表明OsUBC12能够负调控ABA信号。
水稻E2泛素耦合酶OsUBC12作为ABA信号负调控因子的发现，在一定程度上丰富和完善了水稻ABA信号转导通路，对培育具有适度休眠性且强抗逆能力的优良水稻品种提供重要理论依据，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为osubc12突变体的萌发实验图片；
图2为osubc12突变体的萌发率统计结果；
图3为外源ABA对osubc12突变体萌发的敏感性分析实验的图片；
图4为1μΜABA处理条件下，osubc12突变体与野生型和萌发率；
图5为1μΜABA处理条件下，ABA对osubc12突变体与野生型萌发的抑制率；
图6为2μΜABA处理条件下，osubc12突变体与野生型和萌发率；
图7为2μΜABA处理条件下，ABA对osubc12突变体与野生型萌发的抑制率；
图8为外源ABA对osubc12突变体萌发后幼苗生长的敏感性分析实验的图片；
图9为0μM外源ABA对osubc12突变体萌发后幼苗生长的敏感性分析实验的统计结果；
图10为1μM外源ABA对osubc12突变体萌发后幼苗生长的敏感性分析实验的统计结果；
图11为2μM外源ABA对osubc12突变体萌发后幼苗生长的敏感性分析实验的统计结果；
图12为不经过NaCl处理的正常培养条件下osubc12突变体的耐盐性分析实验的图片；
图13为用150mM NaCl处理14d后，osubc12突变体的耐盐性分析实验的图片；
图14为用150mM NaCl处理14d再恢复9d后，osubc12突变体的耐盐性分析实验的图片；
图15为osubc12突变体的耐盐性分析实验的统计结果.
具体实施方式
下面对本发明的实施例做详细说明，以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方案和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1：水稻ABA信号负调控因子OsUBC12基因的克隆
一、以野生水稻品种空育131为实验材料，按照Invitrogen公司的TRIzol试剂盒的操作手册，提取叶片总RNA；
二、采用DNaseⅠ处理步骤一所提取的总RNA；
三、取1μg步骤二处理后的总RNA用于cDNA的合成，cDNA的合成操作按照购买自BDBiosciences Clontech公司的BD SMARTTM RACE cDNA Amplification Kit试剂盒的使用手册进行，获得cDNA；
四、以上述获得的cDNA为模板，参照TaKaRa公司的
Figure BDA0003513963790000032
HS DNA Polymerase操作说明书，用正向引物F1与反向引物R1扩增OsUBC12基因。PCR反应条件如下：95℃预变性5min；95℃变性30s，58℃退火30s，72℃延伸60s，共38循环；72℃终延伸10min。最后，将PCR产物在ABI3130测序仪(ABI公司)上进行测序，测序结果表明，水稻ABA信号负调控因子OsUBC12基因由510bp碱基组成，其核苷酸序列如序列表中的SEQ ID NO：1所示，该基因编码蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示。
正向引物F1：5'-ATGGCGACTGCCGCGAGC-3'
反向引物R1：5'-TCAGAGCATTTCCTGTGATTTACG-3'
实施例2：osubc12突变体的获得
一、将OsUBC12基因的CDS序列输入CRISPR Primer Designer软件，设计1对靶位点引物(F2和R2)，用于后续敲除载体的构建。
正向引物F2：5'-GGCACGATAGCAACGTGTTCGAG-3'
反向引物R2：5'-AAACCTCGAACACGTTGCTATCG-3'
二、将100μM上下游引物各取1μl加入到98μl的0.5×TE溶液中，90℃热激30s，形成打靶接头，移至室温冷却完成退火。
三、将这2个打靶接头分别连接到各gRNA表达盒上。
Figure BDA0003513963790000031
Figure BDA0003513963790000041
PCR程序为：37℃5min，20℃5min，5个循环。
四、通过巢式PCR的方法扩增gRNA表达盒。
第一轮PCR扩增
Figure BDA0003513963790000042
PCR程序：98℃2min；98℃10s，60℃10s，72℃20s，共25个循环；72℃5min。
第二轮PCR扩增：
Figure BDA0003513963790000043
PCR程序：98℃2min；98℃10s，60℃10s，72℃30s，25个循环；72℃5min。
本步骤操作所涉及到的通用引物序列为：
U-F:5'-CTCCGTTTTACCTGTGGAATCG-3'
gRNA-R:5'-CGGAGGAAAATTCCATCCAC-3'
B1':5'-TTCAGAGGTCTCTCTCGCACTGGAATCGGCAGCAAAGG-3'
BL:5'-AGCGTGGGTCTCGACCGGGTCCATCCACTCCAAGCTC-3'
五、将上述巢式PCR获得的片段，连接入pYLCRSPR/Cas9-MT载体骨架上，即完成敲除载体的构建。
Figure BDA0003513963790000051
程序：37℃，15min。
随后，在上述体系基础上加入连接酶，连接体系为：
T4 DNA酶(NEB)                    0.1μL
10x DNA ligase buffer(NEB)       1.5μL
PCR程序：37℃5min，10℃5min，20℃5min，共15个循环。
六、连接产物的转化、阳性克隆的鉴定、测序、质粒的提取；
七、目的载体转化农杆菌EHA105：将EHA105感受态从-80℃冰箱取出，置于冰上融化；将500ng～1μg的目的质粒加入100μL EHA105感受态中，冰上放置30min；迅速置于液氮中5min；从液氮中取出，迅速置于37℃水预锅中水浴5min；冰上2min；加入800μL液体LB培养基，置于全温震荡器(购自MKN公司)中，28℃，120rpm孵育4～5h；离心，弃大部分上清，将剩余菌液涂抹于含有卡那霉素(50μg/ml)(购自Amresco)和利福平(50μg/ml)(购自Amresco)的LB固体培养基上，28℃培养3天左右。
八、待长出菌落后，进行菌落PCR鉴定，鉴定出阳性克隆；挑取阳性克隆至加有相应抗生素和利福平的液体LB培养基中，28℃，180rpm培养16h左右，此时的菌液可以用30％的甘油按1:1的体积比进行保存，存至-80℃冰箱，侵染愈伤组织时，从-80℃取出进行活化即可。
九、农杆菌侵染水稻愈伤组织：从-80℃冰箱取出目的存菌，按1:100的比例加入含有卡那霉素(50μg/ml)和利福平(50μg/ml)的液体LB培养基中，180rpm，28℃培养过夜；将菌液培养至肉眼看上去像橙汁一样的颜色(OD＝1.0左右)，方可从培养箱中取出；取500μL左右菌液至1.5ml离心管中，5000rpm，28℃，离心3min，弃上清，可以看到管底有白色的菌团；用300μL含有20μg/ml的乙酰丁香酮(购自Aldrich)的液体共培培养基轻轻吹打管底菌团，使其均匀的悬浮在液体培养基中；挑选生长状态良好的愈伤组织至50ml离心管中，大约至离心管刻度5ml左右；加入20ml含有20μg/ml的乙酰丁香酮的液体共培培养基，然后将上述悬浮好的300μL菌液全部加入到50ml离心管中；持续轻柔混匀2～3min，以进行侵染。将液体共培培养基倒掉，然后将侵染好的愈伤组织转移至铺有滤纸的培养皿中，吸附多余的培养基，这一过程大约需要1min左右；在固体共培培养基上铺一层滤纸，使滤纸浸透，然后将上述侵染好的愈伤组织转移至此固体培养基上；28℃暗培养2～3天。
十、被侵染水稻愈伤组织的恢复培养：被侵染的愈伤暗培养2～3天后，将愈伤颗粒转移至50ml离心管中；用含有400μg/ml羧卞青霉素(购自Amresco)的无菌水清洗愈伤组织4～5遍，每次持续1min左右，进行除菌；再用无菌水清洗愈伤组织2～3遍，转移至铺有滤纸的培养皿上，吸干多余水分；将上述愈伤组织转移至含有400ug/ml羧卞青霉素的恢复培养基上，28℃人工气候培养箱(24h光培养)恢复培养4～5天。
十一、被侵染水稻愈伤组织的筛选培养：恢复培养4～5天后，将恢复培养基上的愈伤组织转移至含有400μg/ml羧卞青霉素和50μg/ml潮霉素(购自Roche)的筛选培养基上；将其转移至28℃人工气候培养箱(24h光培养)中培养30天左右。
十二、抗性水稻愈伤组织的分化培养：将筛选培养基上的抗性愈伤转移至分化培养基上，每瓶移至一簇愈伤；将其置于28℃人工气候培养箱(24h光培养)中培养30天左右，即可分化出转基因苗。
十三、OsUBC12基因敲除突变体的鉴定：待分化出转基因苗后，需对其进行鉴定，排除假阳性。首先进行水稻DNA的粗提；用以上粗提的DNA为模板，按照全式金公司的EasyTaqDNA Polymerase说明书，用潮霉素引物(F3和R3)进行扩增。随后，设计靶位点测序引物(F4和R4)，用于检测突变体的敲除类型。
正向引物F3：5'-TGCGCCCAAGCTGCATCAT-3'
反向引物R3：5'-TGAACTCACCGCGACGTCTGT-3'
正向引物F4：5'-TCGGTTCTTGATCTTGGCCC-3'
反向引物R4：5'-ACGGCAATATGGAATTCAGACA-3'
OsUBC12基因敲除突变体osubc12-2、osubc12-3和osubc12-10的测序结果，分别是插入碱基G、插入碱基C和缺失7个碱基，其插入和缺失碱基均造成后续移码突变，使表达出的氨基酸发生改变，OsUBC12蛋白功能丧失。
图1是osubc12突变体的萌发实验图，其中A为萌发96h，B为萌发120h。A图和B图中的左上角为WT，右上角为突变体osubc12-2，左下角为osubc12-3，右下角为osubc12-10。从图1中可以看到突变体呈现出种子萌发延迟的表型，且萌发延迟24h以上(如图2所示，图2中●表示WT，■表示osubc12-2，▲表示osubc12-3，▼表示osubc12-10)。种子萌发实验的结果说明，osubc12突变体表现为ABA信号增强的表型。
实施例3：外源ABA对萌发的敏感性分析
一、种子消毒：选用osubc12纯合突变体水稻及其对照为实验材料，种子剥皮，用70％乙醇浸泡1min；然后用30％的次氯酸浸泡两次，每次15min；最后用无菌水清洗5～7遍；
二、将消毒种子分别转移至含不同浓度ABA的1/2MS固体培养基上，30℃培养120h左右；
三、观察并统计萌发结果。
osubc12突变体在不同浓度ABA处理120h的萌发实验图片如图3所示，其中图3培养基中的左上角为WT，右上角为突变体osubc12-2，左下角为osubc12-3，右下角为osubc12-10。
图4-图7是osubc12突变体在不同浓度ABA处理120h的萌发统计结果，因为osubc12突变体和野生型种子的初始萌发速率不一致，所以分别统计多个时间点的萌发率并以抑制率进行量化。图4为1μΜABA处理条件下，osubc12突变体与野生型和萌发率，●表示WT，■表示osubc12-2，▲表示osubc12-3，▼表示osubc12-10；图5为1μΜABA处理条件下，ABA对osubc12突变体与野生型萌发的抑制率。图6为2μΜABA处理条件下，osubc12突变体与野生型和萌发率，●表示WT，■表示osubc12-2，▲表示osubc12-3，▼表示osubc12-10；图7为2μΜABA处理条件下，ABA对osubc12突变体与野生型萌发的抑制率。
其中ABA对种子萌发的抑制率计算公式：
抑制率＝(0μΜABA处理下萌发种子粒数-XμΜABA处理下萌发种子粒数)/0μΜABA处理下萌发种子粒数×100％。
结果显示，在1μΜABA处理条件下，与野生型相比，osubc12突变体的萌发被显著抑制(见图3、图4和图5)；在2μΜABA处理条件下，ABA对osubc12突变体萌发的抑制作用也较为显著(见图3、图6和图7)。osubc12突变体萌发对ABA处理的超敏感再次说明，OsUBC12能够负调控ABA信号。
实施例4：外源ABA对萌发后幼苗生长的敏感性分析
一、选用osubc12纯合突变体水稻及其对照为实验材料，催芽2-3d后，选取生长状态较为一致的水稻幼苗转移至含不同浓度ABA的培养基上，30℃培养6d；
二、观察并统计根长。
结果显示，在不含脱落酸ABA的培养基中，osubc12突变体幼苗与野生型幼苗长势基本一致(见图8)，根长度无显著差异(见图9-图11)；而在1μΜABA及2μΜABA处理条件下，osubc12突变体的根长均显著低于野生型(见图8-图11)。这些结果表明，敲除OsUBC12能够明显增强水稻幼苗对ABA的敏感性。osubc12突变体的表现进一步说明，OsUBC12能够负调控ABA信号。
实施例5：osubc12突变体的耐盐性分析
一、选用野生水稻品种空育131及osubc12敲除突变体为实验材料，浸种催芽培养3d后，挑选生长状态一致的水稻幼苗放置于96孔的培养盒，然后浸在木村B水稻营养液中水培，28℃光照培养箱(光培养16h；暗培养8h)中培养，期间每2d更换一次营养液；
二、待幼苗长至四叶期至五叶期之间时，换用氯化钠营养液(含150mM NaCl)盐处理14d，观察并拍照，期间每2d更换一次氯化钠营养液。然后转移到正常的木村B水稻营养液中恢复9d，观察并拍照，期间每1d更换一次氯化钠营养液。带有新生叶片的幼苗随后被计算为存活的水稻幼苗。
如图12所示，在正常培养条件下，osubc12敲除突变体植株和野生型空育131植株的长势基本一致；如图13所示，当用150mM NaCl处理14d后，osubc12敲除突变体植株相比于野生型植株，呈现出较轻的盐毒害表型，具体表现为较少黄化萎蔫的叶片和较轻程度的株高降低(见图14)；如图15所示，恢复9d后植株的存活率统计结果显示，osubc12敲除突变体植株的存活率显著高于野生型水稻植株，表明与野生型水稻植株相比，osubc12敲除突变体对盐胁迫的抗性增强。进一步为OsUBC12基因负向调控ABA信号提供实验证据。
序列表
<110> 中国科学院东北地理与农业生态研究所
<120> 水稻ABA信号负调控因子OsUBC12基因及其编码蛋白和应用
<160> 14
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 510
<212> DNA
<213> 稻属(Oryza sativa)
<400> 1
atggcgactg ccgcgagcca ggcgagcctc ctgctccaga agcagctcaa agatctcgcg 60
aagaaccccg tggatgggtt ctcggcgggg cttgtggacg atagcaacgt gttcgagtgg 120
caggtcacca tcatcggccc gcccgatacc ctgtatgatg gaggctactt caatgcaata 180
atgaccttcc cccagaatta tccgaatagt cccccatcag taaggtttac ctctgagatg 240
tggcatccaa atgtttatcc tgatgggcgc gtatgcattt ctatccttca tccacctggc 300
gaagatccca acggttatga gcttgcgagc gaacggtgga cacctgtgca tacagttgaa 360
agtatagttc tgagcatcat ttcgatgctc tctagtccaa atgatgagtc tccagcaaat 420
attgaagcgg ctaaggattg gagagaaaag agggacgatt tcaagaaaaa ggttagacgc 480
attgttcgta aatcacagga aatgctctga 510
<210> 2
<211> 169
<212> PRT
<213> 稻属(Oryza sativa)
<400> 2
Met Ala Thr Ala Ala Ser Gln Ala Ser Leu Leu Leu Gln Lys Gln Leu
1               5                   10                  15
Lys Asp Leu Ala Lys Asn Pro Val Asp Gly Phe Ser Ala Gly Leu Val
            20                  25                  30
Asp Asp Ser Asn Val Phe Glu Trp Gln Val Thr Ile Ile Gly Pro Pro
        35                  40                  45
Asp Thr Leu Tyr Asp Gly Gly Tyr Phe Asn Ala Ile Met Thr Phe Pro
    50                  55                  60
Gln Asn Tyr Pro Asn Ser Pro Pro Ser Val Arg Phe Thr Ser Glu Met
65                  70                  75                  80
Trp His Pro Asn Val Tyr Pro Asp Gly Arg Val Cys Ile Ser Ile Leu
                85                  90                  95
His Pro Pro Gly Glu Asp Pro Asn Gly Tyr Glu Leu Ala Ser Glu Arg
            100                 105                 110
Trp Thr Pro Val His Thr Val Glu Ser Ile Val Leu Ser Ile Ile Ser
        115                 120                 125
Met Leu Ser Ser Pro Asn Asp Glu Ser Pro Ala Asn Ile Glu Ala Ala
    130                 135                 140
Lys Asp Trp Arg Glu Lys Arg Asp Asp Phe Lys Lys Lys Val Arg Arg
145                 150                 155                 160
Ile Val Arg Lys Ser Gln Glu Met Leu
                165
<210> 3
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 3
atggcgactg ccgcgagc 18
<210> 4
<211> 24
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 4
tcagagcatt tcctgtgatt tacg 24
<210> 5
<211> 23
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 5
ggcacgatag caacgtgttc gag 23
<210> 6
<211> 23
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 6
aaacctcgaa cacgttgcta tcg 23
<210> 7
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 7
ctccgtttta cctgtggaat cg 22
<210> 8
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 8
cggaggaaaa ttccatccac 20
<210> 9
<211> 38
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 9
ttcagaggtc tctctcgcac tggaatcggc agcaaagg 38
<210> 10
<211> 37
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 10
agcgtgggtc tcgaccgggt ccatccactc caagctc 37
<210> 11
<211> 19
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 11
tgcgcccaag ctgcatcat 19
<210> 12
<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 12
tgaactcacc gcgacgtctg t 21
<210> 13
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 13
tcggttcttg atcttggccc 20
<210> 14
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 14
tcggttcttg atcttggccc 20

Claims (4)

1.水稻ABA信号负调控因子OsUBC12基因在负调控水稻ABA信号中的应用；所述OsUBC12基因的核苷酸序列如序列表中SEQ ID NO：1所示。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于所述负调控水稻ABA信号具体表现为OsUBC12基因敲除后，水稻种子萌发延迟。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于所述负调控水稻ABA信号具体表现为OsUBC12基因敲除后，水稻种子萌发及幼苗生长对外源ABA处理敏感性提高。
4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于所述负调控水稻ABA信号具体表现为OsUBC12基因敲除后，水稻对盐胁迫的抗性增强。
CN202210159715.6A 2022-02-22 2022-02-22 水稻ABA信号负调控因子OsUBC12基因及其编码蛋白和应用 Active CN114507678B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210159715.6A CN114507678B (zh) 2022-02-22 2022-02-22 水稻ABA信号负调控因子OsUBC12基因及其编码蛋白和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210159715.6A CN114507678B (zh) 2022-02-22 2022-02-22 水稻ABA信号负调控因子OsUBC12基因及其编码蛋白和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114507678A CN114507678A (zh) 2022-05-17
CN114507678B true CN114507678B (zh) 2023-05-16

Family

ID=81552655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210159715.6A Active CN114507678B (zh) 2022-02-22 2022-02-22 水稻ABA信号负调控因子OsUBC12基因及其编码蛋白和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114507678B (zh)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008142036A2 (en) * 2007-05-22 2008-11-27 Basf Plant Science Gmbh Plant cells and plants with increased tolerance and/or resistance to environmental stress and increased biomass production-ko
CN102977199A (zh) * 2012-08-14 2013-03-20 首都师范大学 Ubc13蛋白质作为植物内参蛋白的应用
CN114703226B (zh) * 2022-04-11 2022-09-13 中国水稻研究所 水稻OsUBC27基因或其编码的蛋白在提高水稻产量中的应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN114507678A (zh) 2022-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111187789B (zh) 一种水稻myb转录因子及其重组表达载体的应用
CN107299102B (zh) 水稻BR信号正调控因子OsWRKY53基因及其编码蛋白
CN102432679B (zh) 水稻类伸展蛋白OsPEX1及其应用
CN114752579B (zh) ZmMAPK蛋白及其编码基因在调控植物低温胁迫耐性中的应用
CN112725360A (zh) 棉花GhHDA6基因在调控植物开花期中的应用
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
CN113621625A (zh) 芝麻SiERF103基因在增强植物抗性中的应用
CN106399324A (zh) 一种调控根系发育的苹果生长素运输载体基因MdPIN1及其应用
CN116426496B (zh) 一种紫花苜蓿ipt基因在调控植物耐旱性中的应用
CN111394365A (zh) OsDUF6基因在提高水稻耐旱性中的应用
CN114507678B (zh) 水稻ABA信号负调控因子OsUBC12基因及其编码蛋白和应用
CN107573411B (zh) 小麦TaZIM1-7A蛋白在调控作物抽穗期中的应用
CN114410658B (zh) 一种降低水稻糙米镉含量的基因OsWNK9及其编码蛋白和应用
CN107266542B (zh) 厚藤IpLEA基因及其编码蛋白和应用
CN116064568A (zh) 紫花苜蓿MsASG166基因及在提高植物耐旱中的用途
CN112029777B (zh) 一种降低水稻结实率的OsALIS4基因及其编码得到的蛋白和应用
CN114134159A (zh) 水稻基因OsWOX3B在调控根系形态中的应用
CN109182350B (zh) 玉米Zm675基因在植物品质改良中的应用
CN109295089B (zh) 一种有规则裂纹且色泽鲜艳的无籽番茄及其培育方法
CN113584051B (zh) GhGAI基因在调控植物开花中的应用
CN110964735B (zh) 水稻基因OsHXK9在调控种子休眠性中的应用
CN113278631B (zh) 梨PbPRR2和PbPRR3基因及其应用
CN117305266B (zh) 一种与水稻抗逆相关的基因OsBDG1及其编码蛋白的应用
CN110699362B (zh) Afp5基因及其应用
CN114836469B (zh) OsRST2基因或其相关生物材料在调节植物耐盐性中的应用

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