CN116178516A - Idd类蛋白及其相关生物材料在控制水稻叶片结构中的应用 - Google Patents

Idd类蛋白及其相关生物材料在控制水稻叶片结构中的应用 Download PDF

Info

Publication number
CN116178516A
CN116178516A CN202310297448.3A CN202310297448A CN116178516A CN 116178516 A CN116178516 A CN 116178516A CN 202310297448 A CN202310297448 A CN 202310297448A CN 116178516 A CN116178516 A CN 116178516A
Authority
CN
China
Prior art keywords
protein
plant
regulating
expression
proteins
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
CN202310297448.3A
Other languages
English (en)
Inventor
孙学辉
李昊澍
吴苏亭
滕守振
张治国
路铁刚
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.)
Biotechnology Research Institute of CAAS
Original Assignee
Biotechnology Research Institute of CAAS
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 Biotechnology Research Institute of CAAS filed Critical Biotechnology Research Institute of CAAS
Priority to CN202310297448.3A priority Critical patent/CN116178516A/zh
Publication of CN116178516A publication Critical patent/CN116178516A/zh
Pending legal-status Critical Current

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
    • C12N15/63—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
    • C12N15/8218—Antisense, co-suppression, viral induced gene silencing [VIGS], post-transcriptional induced gene silencing [PTGS]
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/146—Genetically Modified [GMO] plants, e.g. transgenic plants

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

本发明公开了一组IDD类蛋白及其相关生物材料在控制水稻叶片结构中的应用。本发明属于生物技术领域，具体涉及一组IDD类蛋白及其相关生物材料在控制水稻叶片结构中的应用。本发明提供了蛋白质OsIDD12和OsIDD13或调控其表达物质或调控蛋白质活性或含量的物质在调控植物叶片结构中的应用。实验证明，蛋白质OsIDD12和OsIDD13可以调控水稻叶片结构，通过基因敲除OsIDD12和OsIDD13发现，蛋白质OsIDD12和OsIDD13可以控制水稻叶片叶脉数量和叶脉密度增加，对优势C4水稻创制和水稻育种具有重要的理论意义。

Description

IDD类蛋白及其相关生物材料在控制水稻叶片结构中的应用
技术领域
本发明属于生物技术领域，具体涉及一组IDD类蛋白及其相关生物材料在控制水稻叶片结构中的应用。
背景技术
光合作用为水稻的生长发育提供了物质来源和能量来源，也是的水稻结实后籽粒中积累淀粉和其它营养物质的代谢基础，提高光合作用的效率是水稻增产的关键基础。水稻是典型的C3植物，催化光合作用暗反应的开尔文循环中的关键酶是核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(RuBisCo)。RuBisCo羧化效率低，且RuBisCo同时具有羧化酶和加氧酶的活性，植物经常性的气孔关闭导致的叶片内低CO2环境促使RuBisCo加氧酶活性增加而消耗大量有效光合产物，造成光合效率的降低；且气孔关闭同时促进C3水稻的光呼吸,光呼吸则极大降低了光合效率，报道光呼吸至少让水稻损失了30％的理论产量。
自然界中演化出了高光效的C4植物，其CO2的固定由磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)在叶肉细胞中完成，PEPC具备很高羧化效率，一般认为其转化效率是RuBisCo羧化酶数的千倍。PEPC的高效降低了C4光合作用对羧化酶数量的需要，从而很大程度上降低C4植物对N素的需求(为了满足光合作用，叶片超过50％的蛋白是RuBisCo)。C4植物CO2固定在两类型的细胞中完成，PEPC催化羧化反应在叶肉细胞中进行，其产生的4碳产物运输到维管束鞘细胞后经过脱羧反应释放并CO2随后完成开尔文循环，CO2在叶鞘细胞中得以浓缩而抑制了RuBisCo的加氧酶活性同时也抑制了光呼吸从而大大提高了光合效率。C4植物由于仅需要少量的PEPC即可满足CO2羧化作用而获得比C3植物更高的氮素利用率。同时C4植物中CO2的浓缩机制使其在高温和水分亏缺气孔关闭后仍然能维持一定的光合作用，这样C4植物具有更高水分利用效率。
将C4途径引入C3作物水稻是一种具有极大提高光合效率潜力的技术途径，同时还带来了水稻的水分利用率和氮素利用率的提升，符合高产高效和环境友好的农业生产的要求。C4光合作用需要在两类细胞中(参见图1)完成，其中叶肉细胞仅具备固定CO2的功能(由PEPC完成)，维管束鞘细胞则进行CO2同化的开尔文循环。C4植物也相应地进化出与C4光合途径相适应高叶脉密度的特殊解剖学结构，C4植物叶片中相邻的叶脉(维管束)之间，维管束鞘细胞与叶肉细胞的比例为1：1，这是所有C4禾本科植物包括玉米，谷子和高粱等作物都备的特异性解剖学结构(参见图1下图)。而水稻等C3光合类作叶片中相邻的叶脉(维管束)之间，维管束鞘细胞与叶肉细胞的比例约为1：4(参见图1中上图)。增加叶脉数目/密度或者减少叶肉细胞数目/密度是使水稻叶片结构改变形成类似C4叶片结构的关键。水稻叶脉类型为单子叶植物类典型平行脉，由叶片中央一条中脉(主脉)和中脉两侧多条大脉以及大脉之间很多的小脉沿叶片纵向(轴)平行构成，这些平行脉之间通过连接脉在叶片横向上连接(参考文献：Sakaguchi J.&Fukuda H.，Cell differentiation in the longitudinalveins and formation of commissural veins in rice(Oryza sativa)and maize(Zeamays),Journal of plant research,2008,121:593-602)，大脉文献中也称作大维管束，小脉称作小维管束(参考文献：邹良平，彭明，水稻叶脉发育的研究进展,中国农业科技导报,2013,(1):43-47)。
目前科学家已经成功地把C4光合途径需要的多个酶导入到水稻中，但是没有能建立起有效的C4同化过程，造成这一结果的原因是没有在水稻叶片中同步构建C4类似的解剖学结构。这进一步的提示了C4水稻的成功不仅仅需要C4的代谢相关酶类的正确表达，更需要与之配合的C4叶片解剖学结构。目前仅有很少报道控制叶片中叶脉密度基因，且水稻中还没有相关基因控制叶片形成类C4解剖学结构的基因的报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何在水稻叶片中同步构建与C4植物类似的解剖学结构。
为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了蛋白质或调控基因的表达物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在调控植物叶片结构中的应用。
本发明所提供的应用为蛋白质或调控基因的表达物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在下述任一种中的应用：
1)蛋白质或调控基因的表达物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在调控植物叶片结构中的应用；
2)蛋白质或调控基因的表达物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在制备调控植物叶片结构的产品中的应用；
3)蛋白质或调控基因的表达物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在培育叶片结构改变的植物中的应用；
4)蛋白质或调控基因的表达物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在制备培育叶片结构改变的植物的产品中的应用；
5)蛋白质或调控基因的表达物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在植物育种中的应用；
所述蛋白质为如下任一所示蛋白质：
G1)氨基酸序列是SEQ ID No.1的蛋白质和氨基酸序列是SEQ ID No.3的蛋白质组成的组合物；
G2)氨基酸序列是SEQ ID No.1的蛋白质或氨基酸序列是SEQ ID No.3的蛋白质；
G3)将G1)和G2)的蛋白质经过氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与A1)所示的蛋白质具有80％以上的同一性且具有调控植物叶片结构相关功能的蛋白质；
G4)在G1)或G2)的N末端或/和C末端连接蛋白质标签得到的融合蛋白质。
上文所述氨基酸序列是SEQ ID No.1的蛋白质的名称为OsIDD12。
上文所述氨基酸序列是SEQ ID No.3的蛋白质的名称为OsIDD13。
上述蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。
上述蛋白质中，所述标签是指利用DNA体外重组技术，与目的蛋白一起融合表达的一种多肽或者蛋白，以便于目的蛋白的表达、检测、示踪和/或纯化。所述标签可为Flag标签、His标签、MBP标签、HA标签、myc标签、GST标签和/或SUMO标签等。
上述调控叶片结构可为调控叶脉数目/密度和/或叶脉之间叶肉细胞数量/密度。
上述应用中所述的蛋白质来源于水稻(Oryza sativa)。
本文中，调控所述蛋白质活性和/或含量的物质可为调控基因表达的物质，所述基因编码所述蛋白质OsIDD12和OsIDD13。
上文中，所述调控基因表达的物质可为进行如下6种调控中至少一种调控的物质：1)在所述基因转录水平上进行的调控；2)在所述基因转录后进行的调控(也就是对所述基因的初级转录物的剪接或加工进行的调控)；3)对所述基因的RNA转运进行的调控(也就是对所述基因的mRNA由细胞核向细胞质转运进行的调控)；4)对所述基因的翻译进行的调控；5)对所述基因的mRNA降解进行的调控；6)对所述基因的翻译后的调控(也就是对所述基因翻译的蛋白质的活性进行调控)。
上述应用中，所述调控基因表达的物质和调控所述蛋白质活性或含量的物质可为与所述蛋白质相关的生物材料，所述生物材料可为下述中的任一种：
c1)编码前文所述蛋白的核酸分子；
c2)含有c1)所述核酸分子的表达盒；
c3)含有c1)所述核酸分子的重组载体、或含有c2)所述表达盒的重组载体；
c4)含有c1)所述核酸分子的重组微生物、或含有c2)所述表达盒的重组微生物、或含有c3)所述重组载体的重组微生物；
c5)含有c1)所述核酸分子的转基因植物细胞系、或含有c2)所述表达盒的转基因植物细胞系；
c6)含有c1)所述核酸分子的转基因植物组织、或含有c2)所述表达盒的转基因植物组织；
c7)含有c1)所述核酸分子的转基因植物器官、或含有c2)所述表达盒的转基因植物器官；
e1)抑制或降低或沉默前文所述蛋白编码基因表达的核酸分子；
e2)含有e1)所述核酸分子的表达盒；
e3)含有e1)所述核酸分子的重组载体、或含有e2)所述表达盒的重组载体；
e4)含有e1)所述核酸分子的重组微生物、或含有e2)所述表达盒的重组微生物、或含有e3)所述重组载体的重组微生物；
e5)含有e1)所述核酸分子的转基因植物细胞系、或含有e2)所述表达盒的转基因植物细胞系；
e6)含有e1)所述核酸分子的转基因植物组织、或含有e2)所述表达盒的转基因植物组织；
e7)含有e1)所述核酸分子的转基因植物器官、或含有e2)所述表达盒的转基因植物器官。
上述生物材料中，c1)所述核酸分子为如下任一所示的DNA分子：
d1)核苷酸序列是SEQ ID NO.2所示的DNA分子；
d2)编码区序列是序列表中SEQ ID NO.2所示的DNA分子的第8至1609位；
d3)核苷酸序列是SEQ ID NO.4所示的DNA分子；
d4)编码区序列是序列表中SEQ ID NO.4所示的DNA分子的第4至1518位。
本文所述核酸分子可以是DNA，如cDNA、基因组DNA或重组DNA；所述核酸分子也可以是RNA，如gRNA、mRNA、siRNA、shRNA、sgRNA、miRNA或反义RNA。
上述e3)中，所述重组载体可为用植物基因编辑载体。所述植物基因编辑载体可为pYLCRISPR/Cas9Pubi-H载体。
作为一个具体实施例，所述重组载体为重组载体pCRISPR-OsIDD12/OsIDD13。所述重组载体pCRISPR-OsIDD12/OsIDD13是将包含靶位点5’-CGTGTGCGAGATCTGCAACC-3’序列的gRNA scaffold序列(SEQ ID No.5的9430位至9525位)，启动子序列(SEQ ID No.5的9047位至9429位)以及两段间隔序列(SEQ ID No.5的9024位至9046位；9526位至9558位)插入限制性核酸内切酶BsaI位点间的片段，保持载体pYLCRISPR/Cas9Pubi-H的其它核苷酸序列不变，得到pCRISPR-OsIDD12/OsIDD13重组载体。将重组质粒命名为重组载体pCRISPR-OsIDD12/OsIDD13。
上述e4)所述的微生物可为农杆菌。所述农杆菌为EHA105。
本领域普通技术人员可以很容易地采用已知的方法，例如定向进化或点突变的方法，对本发明的编码蛋白质OsIDD12和OsIDD13的核苷酸序列进行突变。那些经过人工修饰的，具有与本发明分离得到的蛋白质OsIDD12和OsIDD13的核苷酸序列75％或75％以上同一性的核苷酸，只要编码蛋白质OsIDD12和OsIDD13且具有蛋白质OsIDD12和OsIDD13功能，均是衍生于本发明的核苷酸序列并且等同于本发明的序列。
上述75％或75％以上同一性，可为80％、85％、90％或95％以上的同一性。
本文中，同一性是指氨基酸序列或核苷酸序列的同一性。可使用国际互联网上的同源性检索站点测定氨基酸序列的同一性，如NCBI主页网站的BLAST网页。例如，可在高级BLAST2.1中，通过使用blastp作为程序，将Expect值设置为10，将所有Filter设置为OFF，使用BLOSUM62作为Matrix，将Gap existence cost，Per residue gap cost和Lambda ratio分别设置为11，1和0.85(缺省值)并进行检索以对氨基酸序列的同一性进行计算，然后即可获得同一性的值(％)。
本文中，所述80％以上的同一性可为至少80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或99％的同一性。
本文所述载体是本领域技术人员公知的，包括但不限于：质粒、噬菌体(如λ噬菌体或M13丝状噬菌体等)、黏粒(即柯斯质粒)、Ti质粒或病毒载体。
可用现有的植物表达载体构建包含所述OsIDD12和OsIDD13基因的重组表达载体。所述植物表达载体包括但不限于如双元农杆菌载体和可用于植物微弹轰击的载体等。所述植物表达载体还可包含外源基因的3'端非翻译区域，即包含聚腺苷酸信号和任何其它参与mRNA加工或基因表达的DNA片段。所述聚腺苷酸信号可引导聚腺苷酸加入到mRNA前体的3'端，如包括但不限于农杆菌冠瘿瘤诱导(Ti)质粒基因(如胭脂合成酶Nos基因)、植物基因(如大豆贮藏蛋白基因)3'端转录的非翻译区均具有类似功能。
使用OsIDD12和OsIDD13基因构建重组植物表达载体时，在其转录起始核苷酸前可加上任何一种增强型启动子或组成型启动子，包括但不限于如花椰菜花叶病毒(CAMV)35S启动子、玉米的泛素启动子(ubiquitin)，它们可单独使用或与其它植物启动子结合使用；此外，使用本发明的基因构建植物表达载体时，还可使用增强子，包括翻译增强子或转录增强子，这些增强子区域可以是ATG起始密码子或邻接区域起始密码子等，但必需与编码序列的阅读框相同，以保证整个序列的正确翻译。所述翻译控制信号和起始密码子的来源是广泛的，可以是天然的，也可以是合成的。翻译起始区域可以来自转录起始区域或结构基因。
为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选，可对所用植物表达载体进行加工，如加入包括但不限于可在植物中表达的编码可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因(GUS基因、荧光素酶基因等)、具有抗性的抗生素标记物(庆大霉素标记物、卡那霉素标记物等)或是抗化学试剂标记基因(如抗除草剂基因)等。从转基因植物的安全性考虑，可不加任何选择性标记基因，直接以逆境筛选转化植株。
本发明还提供了一种调控植物叶片结构的方法。
本发明提供的调控植物叶片结构的方法，包括通过同时调控蛋白质OsIDD12与OsIDD13的编码基因的表达或调控所述蛋白质的活性和/或含量，或调控所述蛋白质的编码基因的活性和/或含量，来调控植物叶片结构。
本发明中，所述调控为下调或抑制或降低。
本发明还提供了培育叶片结构改变的植物的方法。
本发明提供的培育叶片结构改变的植物的方法，包括下调或抑制或降低目的植物中所述蛋白质OsIDD12与OsIDD13的编码基因的表达量，或/和下调或抑制或降低所述蛋白质的编码基因的活性和/或含量，得到叶片结构改变的植物。
上述培育方法中，所述下调或抑制或降低目的植物中所述蛋白的活性和/或含量，或/和，所述蛋白的编码基因的表达量可通过向受体植物中导入包含抑制或降低或沉默所述蛋白质OsIDD12和OsIDD13的的编码基因表达的核酸分子的重组表达载体，得到植物叶片结构改变的目的植物。
所述OsIDD12和OsIDD13基因编码所述OsIDD12和OsIDD13蛋白。
在本发明的一个实施方案中，所述培育叶片结构改变的植物的方法包括如下步骤：
1)构建包含抑制或降低或沉默SEQ ID NO.2和SEQ ID NO.4所示DNA分子的重组表达载体；
2)将步骤1)构建的重组表达载体转入受体植物(如作物或水稻)中；
3)经筛选和鉴定获得叶片结构改变的转基因植物。
所述导入指通过重组手段，包括但不限于农杆菌(Agrobacterium)介导的转化，生物射弹(biolistic)方法，电穿孔，in planta技术，等等导入。
利用任何一种可以引导外源基因在植物中表达的载体，将本发明所提供的用于敲除蛋白质OsIDD12和OsIDD13的编码基因或基因的片段导入植物细胞或受体植物，可获得植物叶片结构改变的转基因细胞系及转基因植株。携带敲除蛋白质OsIDD12和OsIDD13的编码基因的表达载体可通过使用Ti质粒、Ri质粒、植物病毒载体、直接DNA转化、显微注射、电导、农杆菌介导等常规生物学方法转化植物细胞或组织，并将转化的植物组织培育成植株。
本文所述微生物可为酵母、细菌、藻或真菌。其中，细菌可来自埃希氏菌属(Escherichia)，欧文氏菌(Erwinia)，根癌农杆菌属(Agrobacterium)、黄杆菌属(Flavobacterium)，产碱菌属(Alcaligenes)，假单胞菌属(Pseudomonas)，芽孢杆菌属(Bacillus)等。具体可为根癌农杆菌EHA105。
本发明中，所述调控可为上调或增强或提高。所述调控也可为下调或减弱或降低。
本发明中，所述植物育种的目的可包括培育叶片结构改变的植物。
本发明中，所述叶片结构改变可为产生类C4植物解剖学结构。
本发明中，所述叶片结构改变具体可为叶脉数量/密度增加和/或叶脉之间叶肉细胞数量/密度减少。
所述产生类C4植物解剖学结构可体现在如下中任一种：
1)所述转基因植物的叶片大脉数量增加；
2)所述转基因植物的叶片小脉数量增加；
3)所述转基因植物的大脉之间的小脉数量增加；
4)所述转基因植物的大脉和小脉之间的叶肉数量减少；
5)所述转基因植物的小脉之间的叶肉数量减少；
6)所述转基因植物的叶片大脉数量比所述受体植物高；
7)所述转基因植物的叶片小脉数量比所述受体植物高；
8)所述转基因植物的大脉之间的小脉数比所述受体植物高。
9)所述转基因植物的大脉和小脉之间的叶肉数量比所述受体植物少。
10)所述转基因植物的小脉之间的叶肉数量比所述受体植物少。
所述大脉在单子叶植物可为次于中(主)脉的次级脉。
所述小脉可为次于次级脉的细脉。
所述大脉和小脉与中(主)脉一起构成单子叶植物比如水稻的平行脉系统。
本发明中，所述植物可为如下中的任一种：
E1)单子叶植物或双子叶植物，
E2)禾本目植物，
E3)禾本科植物，
E4)稻属植物，
E5)水稻。
本文中所述的蛋白质或所述的生物材料也属于本发明要求保护的范围。
本发明研究了蛋白质OsIDD12和OsIDD13共同作用，改变水稻叶片解剖学结构和产生类C4叶片解剖学结构的功能。通过CRISPR-Cas9基因编辑方法同时敲除OsIDD12和OsIDD13基因使水稻体内没有正常的OsIDD12和OsIDD13蛋白产物，验证基因功能结果发现，水稻体内失去蛋白质OsIDD12和OsIDD13可以增加大脉之间小脉的数量，同时可以减少叶脉间叶肉细胞的数量以及减少叶肉细胞的密度，进而可以增加叶片的叶脉密度。本发明在创制C4水稻的应用中具有重要意义，为C4水稻的C4光合途径的引入提供了结构上的重要控制基因。本发明为C4水稻育种提供了重要的候选基因，为推动高光效水稻的创制提供了底盘材料。
附图说明
图1为典型的C3植物(水稻)和C4植物(玉米)叶片的解剖学结构示意图。
图2为徒手切片效果示意图，用于筛选转基因材料和叶脉等叶片结构改变的株系以及各转基因材料叶脉和叶肉细胞数目统计。
图3为通过基因敲除降低OsIDD12和OsIDD13表达植株中OsIDD12和OsIDD13基因的相对表达水平。
图4为降低OsIDD12和OsIDD13表达的植株形态。最左侧植株为对照日本晴，中间植株为转基因系1，右侧植株为转基因系2，图中白色标尺代表20厘米。
图5为降低OsIDD12和OsIDD13表达材料叶片形态。最左侧叶片为对照日本晴旗叶，中间植株为转基因系1旗叶，右侧植株为转基因系2旗叶，图中白色标尺代表15厘米。
图6为降低OsIDD12和OsIDD13植株旗叶叶片的石蜡切片。上图片侧为对照日本晴旗叶叶片横切，中间图片为转基因系1旗叶叶片横切，下侧植株为转基因系2旗叶叶片横切，黑色数字标注叶肉细胞，图中黑色标尺代表100微米。
图7为降低OsIDD12和OsIDD13植株旗叶叶片中叶脉数目统计。左侧图统计的大脉的数量，转基因系1和转基因系2比日本晴大脉数量明显增加(p<0.05),右侧图统计小脉数量，转基因系1和转基因系2比日本晴小脉数量显著增加(p<0.01)。
图8为降低OsIDD12和OsIDD13植株旗叶叶片中叶肉细胞统计。转基因系1和转基因系2比日本晴小脉间叶肉细胞数量显著减少(p<0.01)。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。以下提供的实施例可作为本技术领域普通技术人员进行进一步改进的指南，并不以任何方式构成对本发明的限制。
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。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。
以下实施例中的定量实验，如无特别说明，均设置三次重复实验。
下述实施例中的粳稻品种“日本晴”已记载于：Goff,S.A.et al.,(2002).A draftsequence of the rice genome(Oryza sativa L.ssp.japonica).Science(New York,N.Y.),296(5565),92–100，公众可以从中国农业科学院生物技术研究所获得，该生物材料只为重复本发明的相关实验所用，不可作为其它用途使用。
下述实施例中的载体pYLCRISPR/Cas9Pubi-H来源于：刘耀光，亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室，华南农业大学。记载于：Ma,X.et al.,(2015).A RobustCRISPR/Cas9 System for Convenient,High-Efficiency Multiplex Genome Editing inMonocot and Dicot Plants.Molecular Plant 8:1274-1284，以本实验室博士学位论文《水稻中玉米转录因子过表达材料的创制及OsbHLH91/OsbHLH92基因功能研究》，作者：滕守振(授予年份2022)。序列公开于gene bank(GenBank:KR029109.1)。公众可以从中国农业科学院生物技术研究所获得，该生物材料只为重复本发明的相关实验所用，不可作为其它用途使用。
下述实施例中统计方法：采用统计学软件SSPS内置的student’s T-test方法。样品数量为日本晴野生型对照，各转基因系至少各统计11个单株。
实施例1、OsIDD12和OsIDD13基因的获得
1、OsIDD12基因的获得
OsIDD12基因通过PCR方法扩增，高保真酶(Phanta Max Super-Fidelity DNAPolymerase)购自诺唯赞(Vazyme)公司。以来源于日本晴萌发后7天叶片的总RNA反转录的cDNA为模板，采用引物为：OsIDD12-F：5-’GGACATCATGCTGAGTTCTTGCG-3’，OsIDD12-R：5-’CTAGTTGAGGTCCATTGCCATCG-3’进行PCR扩增，PCR反应体系如表1所示，反应条件如表2所示，得到扩增产物进行测序。OsIDD12蛋白在水稻品种日本晴的编码序列为SEQ ID NO.2的第8至1609位所示的核苷酸序列，编码蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。
表1.OsIDD12基因的PCR反应体系
样品 加入体积(μL)
cDNA模板 2
OsIDD12-F(10mM) 2
OsIDD12-R(10mM) 2
DMSO 2.5
dNTP(各2.5mM) 2.5
Reaction Buffer(10X) 5
Phanta(5U/μL) 1
ddH2O 33
总体积 50
表2.OsIDD12基因的PCR反应条件
Figure BDA0004143630780000091
Figure BDA0004143630780000101
2、OsIDD13基因的获得
OsIDD13基因通过PCR方法扩增，高保真酶(Phanta Max Super-Fidelity DNAPolymerase)购自诺唯赞(Vazyme)公司。以来源于日本晴的萌发后7天叶片的总RNA反转录的cDNA为模板，采用引物为：OsIDD13-F：5-’GCCATGTTGGGTTCTTGCG-3’，OsIDD13-R：5-’CTACATGATGCCCATGCTGTTAGC-3’进行PCR扩增，PCR反应体系如表3所示，反应条件如表2所示，得到扩增产物进行测序。OsIDD13蛋白在水稻品种日本晴的编码序列为SEQ ID NO.4的第4至1518位所示的核苷酸序列，编码蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示。
表3.OsIDD13基因的PCR反应体系
Figure BDA0004143630780000102
实施例2、降低表达植株的获得及表型鉴定
1、降低表达植株的获得
1)pCRISPR-OsIDD12/OsIDD13基因敲除载体构建如下：
本方法基于CRISPR-Cas9的基因编辑系统，特异性地同时破坏OsIDD12和OsIDD13基因使其不能表达正常产物(OsIDD12和OsIDD13蛋白)。根据载体要求和OsIDD12和OsIDD13基因特点设计特异的基因编辑靶位点，这些位点是OsIDD12和OsIDD13基因上共同特异位点：5’-CGTGTGCGAGATCTGCAACC-3’，在整个水稻基因组中没有其它基因含有配对序列。按表4中所列出引物，采用PCR方法扩增出各个包含靶位点的DNA片段，再将片段在酶切-连接体系中将针对目标靶点片段与载体骨架pYLCRISPR/Cas9Pubi-H连接，具体连接步骤如下：37℃BsaI酶切10min后加入：10倍体系浓度的T4 DNA连接酶缓冲剂1.5μL和T4 DNA连接酶0.2μL，连接在PCR仪上进行变温循环：37℃2min，10℃3min，20℃5min，共15个循环，最后37℃反应2min。连接产物经过序列测定确定连接正确，获得pCRISPR-OsIDD12/OsIDD13敲除载体，其核苷酸序列见SEQ ID No.5和SEQ ID No.6。pCRISPR-OsIDD12/OsIDD13敲除载体是由16269bp组成的双链DNA，一条链的第1-15000位的核苷酸序列是SEQ ID No.5的1-15000位，第15001位-16269位的核苷酸序列是SEQ ID No.6的1-1269位。
pCRISPR-OsIDD12/OsIDD13敲除载体是将包含靶位点5’-CGTGTGCGAGATCTGCAACC-3’序列的gRNA scaffold序列(SEQ ID No.5的9430位至9525位)，启动子序列(SEQ ID No.5的9047位至9429位)以及两段间隔序列(SEQ ID No.5的9024位至9046位；9526位至9558位)插入限制性核酸内切酶BsaI位点间的片段，保持载体pYLCRISPR/Cas9Pubi-H的其它核苷酸序列不变，得到pCRISPR-OsIDD12/OsIDD13重组载体。
表4.基因敲除所用引物序列
Figure BDA0004143630780000111
2)重组农杆菌的获得
将步骤1获得的敲除载体pCRISPR-OsIDD12/OsIDD13通过电击的方法转入根癌农杆菌EHA105(淼灵生物，货号：CCell32003)中，得到重组农杆菌，将该重组农杆菌命名为EHA105/pCRISPR-OsIDD12/OsIDD13，用于转化水稻愈伤组织。
3)水稻的遗传转化
将日本晴成熟种子经过诱导培养基培养3周后(培养条件：32℃光照强度13230Lx)，挑选生长旺盛的愈伤作为转化的受体。用步骤2获得的重组菌EHA105/pCRISPR-OsIDD12/OsIDD13侵染愈伤，25℃暗培养3天，然后在含有50mg/L潮霉素和400mg/L羧苄青霉素的筛选培养基上培养2周(培养条件：32℃，光照强度13230Lx)，将无农杆菌污染并有新鲜愈伤长出的个体用于分化培养(培养条件：32℃，光照强度13230Lx)，待分化出小苗，将其转至生根壮苗培养基上培养2周左右后(培养条件：32℃，光照强度13230Lx)转田间种植，得到T0代敲除OsIDD12和OsIDD13的转基因水稻植株，PCR鉴定转基因阳性植株株系，收获阳性植株获得T1代种子。
2、敲除OsIDD12和OsIDD13的转基因植株的表型初步鉴定
对步骤1获得的T1代种子种植于大田，生长60天后获得T1代植株，取T1代转基因植株叶片进行徒手切片初步筛选，标记叶片结构明显变化的株型系，观察植株生长状况，收获季节收获正常结实株系并获得T2代种子。
1)敲除OsIDD12和OsIDD13的转基因植株的徒手切片初步筛选叶片结构改变的株系
水合氯醛，乳酸，甲苯胺蓝，牙签，双面刀，载玻片均购自市场。
a、样品
将上述收获的T2代种子种植于温室中培养得到T2代转基因水稻，取温室生长60天的转基因水稻植株以及野生型水稻(日本晴)的叶片，将叶片中部切下1厘米长的叶段。每次每株系测定10株水稻，检查了20个株系共200单株。
b、固定
将切好的叶段样品块放入2mL离心管中，加入1.5mL新配制的卡诺固定液(无水乙醇:冰醋酸＝3:1)进行固定。在室内通风橱中用真空仪器中抽真空直到叶片完全下沉，24小时后更换固定液一次。室温放置1周后徒手切片观察。
c、切片和染色
使用两个紧密贴合的双面刀片横切材料，将材料转移到脱色液中(饱和水合氯醛的乳酸溶液)，50℃脱色液中4小时。将脱色的材料用牙签转移到清水中，然后将清水中的材料用小镊子夹起，在1％的甲苯胺蓝染料中染色10-20秒，再用清水中漂洗去除浮色。然后用牙签转移到载玻片上。
d、显微镜观察以及记录
显微镜低倍镜下观察，记录叶片结构明显变化的株系。
结果表明：在20个独立转基因株系中，10个株系的都至少存在一个单株的叶片结构明显变化，最后明确pCRISPR-OsIDD12/OsIDD13两个转基因系的后代进行细节观察和统计。
3、敲除OsIDD12和OsIDD13的转基因植株的叶片解剖结构表型细致观察和统计
将上一步收获的明确的两个转基因系T2代种子继续种植于大田中，生长60天后获得T2代植株，取T2代植株叶片进行徒手切片筛选(每个系20株，重复一次)，进一步明确上一步两个转基因系表型，并分别命名为转基因系1和转基因系2。
定量PCR检测结果(图3)表明：OsIDD12、OsIDD13表达量比野生型日本晴显著降低。形态观察结果如下：与同时期的WT植株相比，T2代转基因水稻植株转基因系1和转基因系2的株型株高降低，分蘖增多(图4)；旗叶叶片比WT植株相比长宽比减少(图5)。
1)敲除OsIDD12和OsIDD13的植株的叶片石蜡切片
将通过徒手切片观察明确的pCRISPR-OsIDD12/OsIDD13两个系进行进一步的观察和统计，具体实施是将各个转基因系种植于大田中，待植株开花进入灌浆期后20天，取旗叶的叶片进行石蜡切片以便细致观察叶片结构的变化，石蜡切片每个株系结构明显变化的单株各2株取样，每个单株各取2片旗叶。
2)降低表达植株的叶片石蜡切片
冰醋酸，乙醇，二甲苯，粘片剂，番红，固绿，中性树胶，载玻片，盖玻片购自市场。
a、样品
取田间栽培降低表达开花后20天转基因系材料的旗叶。
b、材料固定
取旗叶叶片中断1-2厘米，用新配置的卡诺固定液(无水乙醇:冰醋酸＝3:1)进行固定，室温真空泵抽气使样品完全沉没于固定液中。室温放置24小时，更换一次固定液，材料在固定液中长久保存。
c、材料脱水
固定一周后的材料用70％乙醇冲洗3次。70％乙醇脱水2小时，重复三次。75％，80％，85％，90％，100％，100％浓度乙醇梯次脱水，每次1小时。
d、材料透明
保存在100％乙醇中的材料使用不同梯度的乙醇/二甲苯透明液中透明，依次为100％乙醇，乙醇/二甲苯＝3：1，乙醇/二甲苯＝1：1，乙醇/二甲苯＝1：3，100％二甲苯，100％二甲苯各1小时。
e、材料浸蜡
38℃左右将碎石蜡逐渐加入二甲苯中，最后到达体积比1：1为止，静止待石蜡完全溶解。将上述石蜡转移到58℃温箱中，让二甲苯完全挥发，然后分装到有材料的小烧杯中，然后58℃保温，4小时更换新石蜡，重复三次。
f、材料包埋
将浸蜡过的材料放置到小纸盒中，然后融化好的石蜡倒入，随后将小纸盒放入冷水中使石蜡尽快凝固。
g、材料切片和展片
根据需要将上述包埋有材料的蜡块用刀片修成梯形。保留蜡块完整和材料周边尽可能少保留石蜡。将修整好的蜡块粘在硬木块上(自制小木块，大约1厘米×2厘米×2厘米)，随后将蜡块固定到切片机的载蜡器上。调整切片的角度，调整机器使切片厚度8微米。在干净的载玻片上各滴加一滴水和样品粘片剂后涂匀，将蜡带漂浮于该载玻片上，然后将玻片铺在42℃展片机上。
h、溶蜡及复水
切片置二甲苯中溶蜡至石蜡溶解干净，进入二甲苯:无水乙醇(1:1)5分钟，100％，95％，90％，85％，80％，70％，50％，35％乙醇，蒸馏水中复水各5分钟。
i、染色及脱水
1％番红水溶液染色约12小时，取出流水冲洗以去除多余的染料，随后经过35％，50％，70％乙醇脱水各5分钟。继续在0.1％固绿中染色约10秒，立即进入100％乙醇30秒，100％乙醇，无水乙醇:二甲苯(1:1)，二甲苯各5分钟。
j、封片
上述载片室温吹干，镜检确定染色成功后，将一滴左右的封固剂滴到材料上，然后小心地盖上盖玻片，以后自然风干。
k、显微镜观察以及拍照
使用自带拍照系统的显微镜进行材料的显微观察和拍照。
结果表明：与日本晴野生型比较，通过基因编辑的方法关闭基因OsIDD12和OsIDD13的表达，都可以有效的改变水稻的叶片结构，表型为叶片叶脉数目增加，各级脉之间(相邻的大脉与小脉之间以及小脉之间)的叶肉细胞数目明显减少，参见图6，日本晴两个小脉之间典型存在8个细胞的间隔，而敲除OsIDD12和OsIDD13后，叶肉细胞减少到5个左右。
3)敲除OsIDD12和OsIDD13的植株叶脉和叶肉细胞的统计
对以上pCRISPR-OsIDD12/OsIDD13两个系各20株筛选后表型明确的各11单株的各级叶脉以及小脉之间叶肉细胞的数目统计，统计表明叶脉数目增加和叶肉细胞数目减少都具有统计学上的下显著差异，结果见图7和图8。采用Student’s t-test，P<0.01为差异及其显著，P<0.1为差异显著。
综上所述，OsIDD12蛋白和OsIDD13蛋白具有控制水稻叶片结构的功能，通过基因敲除的方法降低OsIDD12和OsIDD13基因表达，可以增加水稻叶片大脉之间小脉的数量，同时可以减少叶脉间叶肉细胞的数量以及减少叶肉细胞的密度，进而可以增加叶片的叶脉密度。
以上对本发明进行了详述。对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明的宗旨和范围，以及无需进行不必要的实验情况下，可在等同参数、浓度和条件下，在较宽范围内实施本发明。虽然本发明给出了特殊的实施例，应该理解为，可以对本发明作进一步的改进。总之，按本发明的原理，本申请欲包括任何变更、用途或对本发明的改进，包括脱离了本申请中已公开范围，而用本领域已知的常规技术进行的改变。

Claims (10)

1.应用，其特征在于：所述应用为下述任一种：
U1)蛋白质或调控基因的表达物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在调控植物叶片结构中的应用；
U2)蛋白质或调控基因的表达物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在制备调控植物叶片结构的产品中的应用；
U3)蛋白质或调控基因的表达物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在培育植物叶片结构改变的植物中的应用；
U4)蛋白质或调控基因的表达物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在制备培育植物叶片结构改变的植物的产品中的应用；
U5)蛋白质或调控基因的表达物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在植物育种中的应用；
所述蛋白质为如下任一所示蛋白质：
G1)氨基酸序列是SEQ ID No.1的蛋白质和氨基酸序列是SEQ ID No.3的蛋白质组成的组合物；
G2)氨基酸序列是SEQ ID No.1的蛋白质或氨基酸序列是SEQ ID No.3的蛋白质；
G3)将G1)和G2)的蛋白质经过氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与A1)所示的蛋白质具有80％以上的同一性且具有调控植物叶片结构相关功能的蛋白质；
G4)在G1)或G2)的N末端或/和C末端连接蛋白质标签得到的融合蛋白质。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述蛋白质来源于水稻。
3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于：所述调控基因的表达物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质为与所述蛋白质相关的生物材料，所述生物材料为下述中的任一种：
c1)编码权利要求1中所述蛋白的核酸分子；
c2)含有c1)所述核酸分子的表达盒；
c3)含有c1)所述核酸分子的重组载体、或含有c2)所述表达盒的重组载体；
c4)含有c1)所述核酸分子的重组微生物、或含有c2)所述表达盒的重组微生物、或含有c3)所述重组载体的重组微生物；
c5)含有c1)所述核酸分子的转基因植物细胞系、或含有c2)所述表达盒的转基因植物细胞系；
c6)含有c1)所述核酸分子的转基因植物组织、或含有c2)所述表达盒的转基因植物组织；
c7)含有c1)所述核酸分子的转基因植物器官、或含有c2)所述表达盒的转基因植物器官；
e1)抑制或降低或沉默权利要求1或2所述蛋白编码基因表达的核酸分子；
e2)含有e1)所述核酸分子的表达盒；
e3)含有e1)所述核酸分子的重组载体、或含有e2)所述表达盒的重组载体；
e4)含有e1)所述核酸分子的重组微生物、或含有e2)所述表达盒的重组微生物、或含有e3)所述重组载体的重组微生物；
e5)含有e1)所述核酸分子的转基因植物细胞系、或含有e2)所述表达盒的转基因植物细胞系；
e6)含有e1)所述核酸分子的转基因植物组织、或含有e2)所述表达盒的转基因植物组织；
e7)含有e1)所述核酸分子的转基因植物器官、或含有e2)所述表达盒的转基因植物器官。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：c1)所述核酸分子为如下任一所示的DNA分子，
d1)核苷酸序列是SEQ ID NO.2所示的DNA分子；
d2)编码区序列是序列表中SEQ ID NO.2的第8至1609位所示的DNA分子；
d3)核苷酸序列是SEQ ID NO.4所示的DNA分子；
d4)编码区序列是序列表中SEQ ID NO.4的第4至1518位所示的DNA分子。
5.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：e3)所述重组载体为核苷酸序列是SEQ IDNO.5和SEQ ID No.6所示的DNA分子，所述重组载体是由16269bp组成的双链DNA，一条链的第1-15000位的核苷酸序列是SEQ ID No.5的1-15000位，第15001位-16269位的核苷酸序列是SEQ ID No.6的1-1269位。
6.一种调控植物叶片结构的方法，其特征在于：包括调控目的植物中权利要求1或2中所述蛋白质的活性和/或含量，或/和调控权利要求1或2中所述蛋白质的编码基因的表达量，来调控植物叶片结构。
7.培育叶片结构改变的植物的育种方法，包括调控目的植物中权利要求1或2中所述蛋白质的活性和/或含量，或/和调控权利要求1或2中所述蛋白质的编码基因的表达量，得到植物叶片结构改变的植物。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述调控目的植物中权利要求1或2中所述蛋白质的活性和/或含量，或/和，权利要求1或2中所述蛋白质的编码基因的表达量，包括向受体植物中导入包含抑制或降低或沉默权利要求1或2中所述蛋白质的编码基因表达的核酸分子的重组表达载体，得到植物叶片结构改变的目的植物；所述编码基因编码权利要求1或2中所述蛋白质。
9.根据权利要求6-8任一所述的方法，其特征在于：所述植物是如下中的任一种：
C1)双子叶植物或单子叶植物；
C2)禾本目植物；
C3)禾本科植物；
C4)稻属植物；
C5)水稻。
10.根据权利要求1-5任一所述的应用，权利要求7-9任一所述的方法，其特征在于：所述叶片结构改变为叶脉数量/密度增加和/或叶脉之间叶肉细胞数量/密度减少。
CN202310297448.3A 2023-03-24 2023-03-24 Idd类蛋白及其相关生物材料在控制水稻叶片结构中的应用 Pending CN116178516A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310297448.3A CN116178516A (zh) 2023-03-24 2023-03-24 Idd类蛋白及其相关生物材料在控制水稻叶片结构中的应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310297448.3A CN116178516A (zh) 2023-03-24 2023-03-24 Idd类蛋白及其相关生物材料在控制水稻叶片结构中的应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116178516A true CN116178516A (zh) 2023-05-30

Family

ID=86448984

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310297448.3A Pending CN116178516A (zh) 2023-03-24 2023-03-24 Idd类蛋白及其相关生物材料在控制水稻叶片结构中的应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116178516A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110904122B (zh) 一种苹果抗旱基因MdbHLH130及其应用
CN112226455B (zh) 一种水稻籽粒粒长和粒重相关蛋白及其编码基因与应用
CN111454972B (zh) 枳抗寒基因PtrBADH及其在植物抗寒遗传改良中的应用
CN106749580B (zh) 植物耐盐相关蛋白TaPUB15-D及其编码基因与应用
CN115073573B (zh) 甘薯抗逆相关蛋白IbNAC087及其编码基因与应用
CN116083445A (zh) 一种CrBZR1基因及其应用
CN105713078B (zh) 抗旱相关蛋白在调控植物抗旱性中的应用
CN115927403A (zh) 一种霸王ZxPDS基因VIGS沉默体系及其构建方法和应用
CN116178516A (zh) Idd类蛋白及其相关生物材料在控制水稻叶片结构中的应用
CN108276481B (zh) 陆地棉GhLEA3基因及其在抗低温胁迫方面的应用
CN116410280A (zh) 蛋白OsPIN5C及其相关生物材料在控制水稻叶片结构中的应用
CN116768993A (zh) 一种控制水稻叶片结构的方法及应用
CN115215931B (zh) 抗蔓割病和软腐病相关蛋白IbC3H18或调控其表达的物质的应用
CN115838738B (zh) 一种凤丹PoWRKY71基因及其在植物耐旱方面的应用
CN114703221B (zh) 一种提高水稻的糖代谢水平和抗旱性的pOsHAK1:OsFLN2表达载体及其应用
CN116515857B (zh) 一种仁用杏PaPIP1-2基因及其在提高植物抗寒性中的应用
LU505178B1 (en) Ark1 gene of 84k populus l. and application thereof in hybrid populus l.
CN114524865B (zh) 一种提高玉米开花期抗旱性的dna分子及其相关生物材料与应用
CN112430259B (zh) 小麦盐胁迫相关蛋白TaCSN5及其编码基因与应用
CN102146139A (zh) 一种合成海藻糖的融合蛋白及其在培育矮化草坪草中的应用
CN117986331A (zh) Drw1蛋白或调控其表达的物质在调控水稻耐盐性状中的应用
CN106565833A (zh) 抗旱相关蛋白与其编码基因以及二者在调控植物抗旱性中的应用
CN113150089A (zh) GhMKK6基因及其编码蛋白在棉花矮化育种中的应用
Ho et al. Development of Agrobacterium-mediated in planta transformation method through coleoptile in rice
CN116023453A (zh) 蛋白质IbRING在调控植物耐盐抗旱性中的应用

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