CN117925688A - 植物spf1基因在调控种子含油量和脂肪酸积累中的应用 - Google Patents

植物spf1基因在调控种子含油量和脂肪酸积累中的应用 Download PDF

Info

Publication number
CN117925688A
CN117925688A CN202410036395.4A CN202410036395A CN117925688A CN 117925688 A CN117925688 A CN 117925688A CN 202410036395 A CN202410036395 A CN 202410036395A CN 117925688 A CN117925688 A CN 117925688A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gene
spf1
plant
oil content
seq
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
CN202410036395.4A
Other languages
English (en)
Inventor
范成明
刘潇
柳霖坡
陈宇红
郭徐鹏
胡赞民
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.)
Institute of Genetics and Developmental Biology of CAS
Original Assignee
Institute of Genetics and Developmental Biology 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 Institute of Genetics and Developmental Biology of CAS filed Critical Institute of Genetics and Developmental Biology of CAS
Priority to CN202410036395.4A priority Critical patent/CN117925688A/zh
Publication of CN117925688A publication Critical patent/CN117925688A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • 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
    • C12N15/8242—Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with non-agronomic quality (output) traits, e.g. for industrial processing; Value added, non-agronomic traits
    • C12N15/8243—Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with non-agronomic quality (output) traits, e.g. for industrial processing; Value added, non-agronomic traits involving biosynthetic or metabolic pathways, i.e. metabolic engineering, e.g. nicotine, caffeine
    • C12N15/8247—Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with non-agronomic quality (output) traits, e.g. for industrial processing; Value added, non-agronomic traits involving biosynthetic or metabolic pathways, i.e. metabolic engineering, e.g. nicotine, caffeine involving modified lipid metabolism, e.g. seed oil composition
    • 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
    • C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14—Hydrolases (3)
    • C12N9/48—Hydrolases (3) acting on peptide bonds (3.4)
    • C12N9/50—Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25)
    • C12N9/63—Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25) derived from plants

Landscapes

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

Abstract

本发明涉及植物基因工程技术领域，具体提供植物SPF1基因在调控种子含油量和脂肪酸积累中的应用。具体地，本发明发现植物SPF1基因具有调控植物种子含油量和脂肪酸积累的功能，植物spf1突变体中含油量和脂肪酸积累均显著提高，表明SPF1基因对油脂合成具有重要的作用，本发明还发现敲除油菜BnaSPF1A06或BnaSPF1C05基因可以显著提高油菜的含油量。本发明利用SPF1基因来控制植物种子中油脂的合成，为提高植物种子含油量、改善种子油脂中脂肪酸类型提供了有力的技术支持。

Description

植物SPF1基因在调控种子含油量和脂肪酸积累中的应用
技术领域
本发明涉及植物基因工程技术领域，具体提供植物SPF1基因在调控种子含油量和脂肪酸积累中的应用。
背景技术
AtSPF1(SUMO Protease Related to Fertility 1)，是SUMO特异蛋白酶，具有使前体SUMO成熟或者能把SUMO分子从底物上解离下来的功能，并通过调节生物体内底物蛋白SUMO化的最佳动态平衡来维持生命的生长发育及抗逆的作用。
在拟南芥中，最早发现SPF1基因影响植物开花及苗期ABA信号转导，SPF1基因功能缺失突变体表现晚花、对ABA不敏感(Kong et al.,2017；Wang et al.,2018)。SPF1基因参与植株育性调节，同时功能缺失的双突变体，育性显著降低，调节生殖生长方面表现部分功能冗余，同时突变体中积累更多的叶绿素、类胡萝卜素及花青素等(Liu etal.,2017；Castro et al.,2018)。最新研究发现SPF1基因还参与光的形态建成和植物的病原菌胁迫(Qu et al.,2020；Verma et al.,2021；Srivastava et al.,2022)。
SPF1基因在油脂代谢中是否起到调控作用，未见报道。
发明内容
本发明提供植物SPF1基因在调控植物含油量和脂肪酸积累中的应用。
第一方面，本发明提供SPF1基因在调控植物种子油脂合成中的应用。
在本发明所提供的应用中，所述SPF1基因负调控植物种子含油量，通过抑制植物中SPF1基因的表达量提高植物种子的含油量。
更进一步地，本发明所提供的应用为以下任一种：
(1)通过抑制植物中SPF1基因的表达量提高植物种子脂肪酸C16:0、C20:0、C20:1和/或C22:1的积累；
(2)通过抑制植物中SPF1基因的表达量降低植物种子脂肪酸C18:1的积累。
在本发明所提供的应用中，所述提高植物中SPF1基因的表达量是将SPF1基因连接至过表达载体并对宿主细胞进行浸染，使用所述宿主细胞浸染植物并将SPF1基因整合至植物的染色体中。
在本发明所提供的应用中，所述抑制植物中SPF1基因的表达量是通过基因工程手段使植物SPF1基因功能部分或全部丧失。
在本发明提供的应用中，通过基因工程手段使植物SPF1基因功能部分或全部丧失，包括：
1)向植物SPF1基因中插入序列，使其转录终止；
2)通过RNAi抑制植物中SPF1基因表达；
3)利用基因编辑敲除植物中的SPF1基因。
在本发明所提供的应用中，所述SPF1基因的核苷酸序列由SEQ ID NO.3-4所示引物扩增得到。
在本发明所提供的应用中，所述SPF1基因的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，所述SPF1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。所述SPF1基因的氨基酸序列如SEQ ID NO.7或SEQ ID NO.9所示，所述SPF1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.8或SEQ ID NO.10所示。
在本发明所提供的应用中，所述植物为油料植物；或所述植物为小麦、水稻或玉米。优选地，所述油料植物为油菜、大豆、棉花、花生或棕榈。
第二方面，本发明提供一种提高植物含油量的方法，通过基因工程手段使植物SPF1基因功能部分或全部丧失。
本发明的有益效果在于：
本发明首次发现，植物SPF1基因具备调控植物种子油脂合成的功能。具体地，本发明通过实验验证了，植物SPF1基因负调控植物种子含油量，并且植物SPF1基因对不同脂肪酸的调控作用不同。
基于本发明的研究结果，利用SPF1基因来控制植物种子中油脂的合成，为提高植物种子含油量、改善脂肪酸类型提供了有力的技术支持。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明AtSPF1基因植物入门载体pGWC-AtSPF1的示意图。
图2是本发明AtSPF1基因植物过表达载体pAtSPF1示意图。
图3是本发明野生型拟南芥、spf1拟南芥和SPF1过表达拟南芥种子的含油量分析，**表示在p<0.01水平上差异显著。
图4是本发明野生型拟南芥、spf1拟南芥和SPF1过表达拟南芥种子的脂肪酸组成分析，*表示在0.01<p<0.05水平上的差异显著，**表示在p<0.01水平上差异显著。
图5是本发明野生型油菜、BnaSPF1A06油菜和BnaSPF1C05油菜种子的含油量分析，*表示在0.01<p<0.05水平上的差异显著，**表示在p<0.01水平上差异显著。
图6是本发明野生型油菜、BnaSPF1A06油菜和BnaSPF1C05油菜种子的脂肪酸组成分析，*表示在0.01<p<0.05水平上的差异显著，**表示在p<0.01水平上差异显著。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1植物总RNA的提取
本实施例提供植物总RNA的提取方法，具体地，依据RNAprep Pure植物总RNA提取试剂盒(目录号：DP432，天根生化科技北京有限公司)对植物总RNA进行提取。
cDNA的合成：依据TransScript One-Step gDNA Removal and cDNA SynthesisSuperMix(目录号：AE311-03，北京全式金生物技术有限公司)对上述提取的植物总RNA进行反转录。
实施例2拟南芥AtSPF1基因的克隆及相关表达载体的构建
本实施例提供针对拟南芥中SPF1基因的克隆和SPF1基因的表达载体构建，步骤如下：
(1)在拟南芥基因组数据库(TAIR，http://www.arabidopsis.org/)中检索AtSPF1(AT1G09730，SALK_049255)(AtSPF1蛋白序列如SEQ ID NO.1所示，CDS序列如SEQID NO.2所示)，根据基因序列设计AtSPF1的特异性扩增引物为：AtSPF1-F：5’-GC AGGCTTTGACTTATGAAGAAAAACTTTGAAGTATTCGATTTCAAAGAAGAG-3’(SE Q ID NO.3)，AtSPF1-R：5’-TGGGTCTAGAGACTTCTATTTCTCCATCTCCTCAGCTT CG-3’。(SEQ ID NO.4)利用上述引物进行基因克隆。基因克隆的详细步骤如下：
按下列组份配制PCR反应体系(总体积：50μL)：
PCR反应条件：98℃，2min；98℃，15s；60℃，20s；72℃，1min；30Cycles；72℃，10min。1％琼脂糖凝胶电泳，检测扩增结果。
利用In-fusion体系，分别将上述克隆得到的PCR产物连接到入门载体pGWCm上，具体方法如下：
反应体系：1μL酶切后的pGWCm(100ng/μL，用AhdI酶切)，1μL PCR产物(80ng/μL)，2μL In-fusion Mix。反应条件：50℃，50min。将连接产物转化大肠杆菌DH5α，通过PCR鉴定筛选阳性克隆，经测序鉴定后，得到重组质粒，命名为pGWC-AtSPF1(图1)。
通过Gateway体系，将AtSPF1构建到植物表达载体pHZM27(本实验室构建的拟南芥35S过表达载体)，命名为pAtSPF1(图2)。将重组质粒pAtSPF1，转化至农杆菌GV3101中，经PCR鉴定后，待用。
实施例3AtSPF1基因的遗传转化及阳性转基因株系的筛选
采用蘸花法分别将实施例2构建的AtSPF1表达载体pAtSPF1转化至拟南芥野生型Col0中，具体方法为：
将实施例2构建的带有pAtSPF1质粒的农杆菌，在LB液体培养基(加有50mg/L卡那霉素、50mg/L庆大霉素和50mg/L利福平)中培养至OD＝0.8，5000rpm离心5min收集菌体，用等体积的悬浮液(10mM MgCl2，0.005％Silwet L-77，5％蔗糖)悬浮，转化开花初期的拟南芥一次，间隔7天再蘸花一次。
待种子成熟后，收集T0代种子，种于培养盘中，出苗后10天，喷Basta(0.3％)进行筛选，间隔5天，再喷一次；并通过PCR鉴定后，将T1代阳性苗移植于营养钵中培养，待成熟后收种子，继续筛选直到T3代纯合以调查表型。转基因拟南芥的筛选及表型鉴定：对获得的转化单株通过PCR检测外源基因片段的插入，本实验所用遗传转化载体的骨架载体为pHZM27。针对载体，在骨架载体上分别设计引物，通过引物35S-F和GFP-R双引物进行PCR扩增，检测转基因苗。引物的核苷酸序列为：35S-F:5’-CACTATCCTTCGCAAGACCCTTCC-3’(SEQ IDNO.5)；GFP-R:5’-ATGAACTTCAGGGTCAGCTTG-3’(SEQ ID NO.6)。
实施例4植物spf1突变体的获取
本实施例采用spf1突变体，为T-DNA插入突变体，基因号为At1g09730，Salk_040756(见拟南芥突变体数据库http://signal.salk.edu/)。
实施例5油菜BnaSPF1A05和BnaSPF1C06编辑株系的获取
根据拟南芥SPF1的序列，查找到甘蓝型油菜基因组数据库(http://www.genoscope.cns.fr/brassicanapus/)中对应的两个同源基因BnaSPF1A06(LocusNO.BnaA06g05630D，编码的蛋白序列如SEQ ID NO.7所示，CDS序列如SEQ ID NO.8所示)和BnaSPF1C05(Locus NO.BnaC05g07170D，编码的蛋白序列如SEQ ID NO.9所示，CDS序列如SEQ ID NO.10所示)。
利用CRISPR(http://crispr.hzau.edu.cn/CRISPR2/)设计特异性靶标基因的gRNA。BnaA06g05630D的gRNA(SEQ ID NO.11)为：5’-ATGCAGATCATGTTAATCCTGG-3’(下划线为PAM位点)，BnaC05g07170D的gRNA(SEQ ID NO.12)为：5’-TCTGCTCAGAAAGAAGAGC TGG-3’(下划线为PAM位点)。将BnaSPF1A06和BnaSPF1C05构建到植物表达载体pHSE401(中国农业大学陈其军教授惠赠)，具体方法为：
载体酶切：pHSE401(200ng/μL)：8μL；BsaI：1μL；10×CutSmart.Buffer：1μL，将反应液放置于37℃2h左右，65℃灭活10min。gRNA双链合成：将合成2条单链DNA，稀释为10μM，等体积混合后，在95℃5min，之后每秒降低1℃，至25℃。
载体构建：双链gRNA连到酶切的pHSE401。连接体系：1μL酶切的pHSE401，1μL，0.5μL T4 ligase，1μL 10×buffer。将反应体系放置4℃过夜。转化大肠杆菌(DH5α)，经测序鉴定后，提取质粒，转化农杆菌GV3101后保菌待用。
油菜的遗传转化是农杆菌介导的遗传转化方式(De Block et al.,1989)，本实验中用于油菜转化的受体和野生型油菜均为甘蓝型油菜“westar”。
CRISPR材料的测序鉴定：对获得的油菜CRISPR/Cas9转化单株，分别特异扩增BnaSPF1A06(BnaA06g05630D)和BnaSPF1C05(BnaC05g07170D)对扩增的目的片段进行测序，测序结果用DSDecode在线网站(http://skl.scau.edu.cn/dsdecode/)分析靶位点的编辑情况。
实施例6转过表达AtSPF1株系的种子和spf1突变体含油量分析
本实施例对实施例3或4得到的每个突变体和转基因系分别收集10株成熟的拟南芥主枝上的种子并在37℃烘干。采用气相色谱-火焰离子化检测器法测定油脂含量和脂肪酸含量。
含油量检测方法如下：称拟南芥种子4-6mg置于提脂管；加入4mL 5％硫酸提取液(甲醇，含0.01％ BHT)，加入50μL 16.2μmol/mL十七烷酸(C17:0，分子量270.45)，盖紧盖子；85℃水浴，10分钟后，再次拧紧盖子，持续水浴2个小时；待冷却，加入2.0mL H2O和3.0mL正己烷，涡旋混匀；1,000rpm离心5分钟；取1.0mL上清至进样瓶。以上提取脂肪酸过程用的有机试剂均是色谱纯级别。
采用气相色谱-火焰离子化检测器法(Gas Chromatography-Flame IonizationDetector,GC-FID)测定油脂含量和脂肪酸含量，气相色谱法配有氢火焰离子化检测器和毛细管RESTEK-蜡柱(0.25mm×30m)，氦气载体为20mL/min。工艺参数描述如下：进样1μL，分流比20:1。柱箱温度保持在170℃，持续1min，然后逐步升高至210℃，速度为3℃/min。最后，根据保留时间鉴定脂肪酸种类，并计算其峰面积。脂肪酸按nmol％计算。以十七烷酸(C17:0)为内标物，测定种子含油量，最终计算含油量占干重的百分比。
试验结果如图3所示：与野生型WT含油量26.69％相比，突变体spf1含油量为31.39％(上升17.6％)、在过表达株系中AtSPF1 OE含油量为23.75％(下降14.19％)。表明AtSPF1基因作为油脂的负调控因子在调控种子含油量中发挥重要的作用。
实施例7转AtSPF1基因植株的种子和spf1突变体脂肪酸成份分析
试验结果如图4所示：不同脂肪酸组成与野生型WT相比，spf1中C16:0(上升3.9％)、C18:0(上升16.72％)、C20:0(上升11.25％)、C20:1(上升8.33％)、C20:2(上升16.81％)和C22:1(上升12.41％)含量显著增加，C18:1(下降9.54％)和C18:3(下降7.49％)含量显著降低，其他脂肪酸含量与野生型没有显著差异。
在SPF1 OE过表达株系中，不同脂肪酸组成与野生型WT相比，SPF1 OE株系中C18:2(上升14.41％)含量显著增加，而C18:3(下降20.45％)，C20:0(下降9.24％)，C20:1(下降5.75％)含量显著降低；其他脂肪酸含量与野生型没有显著差异。
实施例8转过基因敲除BnaSPF1株系的种子含油量和脂肪酸组成分析
同实施例6，采用气相色谱-火焰离子化检测器法测定油脂含量和脂肪酸含量。
试验结果如图5所示：株系包括BnaSPF1A06(#5-1,#6-1和#8-1)和BnaSPF1C05(#15-1,#16-1和#18-1)。统计发现，各敲除株系种子含油量均显著上升，其中野生型的含油量为38.13％，BnaSPF1A06(#5-1,#6-1和#8-1)含油量分别为40.93％(上升7.33％)，43.47％(上升14.01％)和43.02％(上升12.83％)。BnaSPF1C05(#15-1,#16-1和#18-1)含油量分别为42.30％(上升10.93％)，44.24％(上升16.01％)和40.95％(上升7.39％)。表明油菜BnaSPF1基因作为油脂的负调控因子在调控种子含油量中发挥重要的作用。
对油菜BnaSPF1的敲除株系和野生型WT的脂肪酸组成统计，试验结果如图6所示。包括BnaSPF1A06(#5-1,#6-1和#8-1)和BnaSPF1C05(#15-1,#16-1和#18-1)。与WT相比，编辑株系中脂肪酸组份显著增加的包括：C16:0(#6-1和#8-1株系)分别增加(15.35％和6.45％)；C18:2(#5-1株系)增加(15.23％)；C18:3(#8-1，#15-1,#16-1和#18-1株系)分别增加(19.80％，8.83％，16.99％和45.13％)；C20:0(#5-1,#15-1,#16-1和#18-1株系)分别增加(10.58％,8.20％,14.19％和10.65％)；C20:1(#5-1,#16-1和#18-1株系)分别增加(8.59％,8.15％和13.10％)；C22:1(#6-1,#15-1和#16-1株系)分别增加(19.02％,31.83％和10.16％)。
显著下降的包括：C18:0(#5-1，#8-1,#16-1和#18-1株系)分别下降(19.80％，11.58％，13.00％和15.99％)；C18:1(#5-1，#8-1,和#18-1株系)分别下降(2.59％，2.13％和3.83％)。
以上结果表明：敲除油菜BnaSPF1A06和BnaSPF1C05基因可以显著提高油菜的含油量，且对油菜的育种和遗传改良具有重要意义。
本发明以模式植物拟南芥为例通过实验证明了AtSPF1基因的功能，鉴于拟南芥为模式植物，且SPF1基因具有保守性，BnaSPF1A06和BnaSPF1C05在其他植物中的直系同源基因也具有类似功能。因此本发明的SPF1基因可用于大豆，棉花，花生，棕榈等油料植物和小麦，水稻，玉米等其他作物中，调控植物种子的脂肪酸积累。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.SPF1基因在调控植物种子油脂合成中的应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述SPF1基因负调控植物种子含油量，通过抑制植物中SPF1基因的表达量提高植物种子的含油量。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述应用为以下任一种：
(1)通过抑制植物中SPF1基因的表达量提高植物种子脂肪酸C16:0、C20:0、C20:1和/或C22:1的积累；
(2)通过抑制植物中SPF1基因的表达量降低植物种子脂肪酸C18:1的积累。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述提高植物中SPF1基因的表达量是将SPF1基因连接至过表达载体并对宿主细胞进行浸染，使用所述宿主细胞浸染植物并将SPF1基因整合至植物的染色体中。
5.根据权利要求2-3任一项所述的应用，其特征在于，所述抑制植物中SPF1基因的表达量是通过基因工程手段使植物SPF1基因功能部分或全部丧失。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述基因工程手段包括：
1)向植物SPF1基因中插入序列，使其转录终止；
2)通过RNAi抑制植物中SPF1基因表达；
3)利用基因编辑敲除植物中的SPF1基因。
7.根据权利要求1-6任一项所述的应用，其特征在于，所述SPF1基因的核苷酸序列由SEQ ID NO.3-4所示引物扩增得到。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述SPF1基因的氨基酸序列如SEQ IDNO.1所示，所述SPF1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示；或所述SPF1基因的氨基酸序列如SEQ ID NO.7或SEQ ID NO.9所示，所述SPF1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.8或SEQ IDNO.10所示。
9.根据权利要求1-8任一项所述的应用，其特征在于，所述植物为油料植物；或所述植物为小麦、水稻或玉米；优选地，所述油料植物为油菜、大豆、棉花、花生或棕榈。
10.一种提高植物含油量的方法，其特征在于，通过基因工程手段使植物SPF1基因功能部分或全部丧失。
CN202410036395.4A 2024-01-10 2024-01-10 植物spf1基因在调控种子含油量和脂肪酸积累中的应用 Pending CN117925688A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410036395.4A CN117925688A (zh) 2024-01-10 2024-01-10 植物spf1基因在调控种子含油量和脂肪酸积累中的应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410036395.4A CN117925688A (zh) 2024-01-10 2024-01-10 植物spf1基因在调控种子含油量和脂肪酸积累中的应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117925688A true CN117925688A (zh) 2024-04-26

Family

ID=90760716

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202410036395.4A Pending CN117925688A (zh) 2024-01-10 2024-01-10 植物spf1基因在调控种子含油量和脂肪酸积累中的应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117925688A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5689042A (en) Transgenic plants with altered senescence characteristics
US6124524A (en) FAE1 genes and their uses
CN114438121B (zh) 油菜BnaPPT1基因及其编码蛋白在调控作物含油量中的应用
CN107227303B (zh) 一种OsGA3ox1基因在水稻雄性不育株系创制中的应用
CN114540357A (zh) 玉米长链非编码RNA lncRNA25659及其用途
CN108794607A (zh) 一种调控水稻开花期和每穗颖花数的产量基因OsAFB6及应用
KR101679130B1 (ko) Bass2 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자를 포함하는 식물 종자의 크기 및 종자 내 저장 지방의 함량 증가용 조성물
Cheng et al. Targeted mutagenesis of BnTTG1 homologues generated yellow-seeded rapeseed with increased oil content and seed germination under abiotic stress
US20030126630A1 (en) Plant sterol reductases and uses thereof
CN112048515A (zh) 一种油菜S-腺苷-L-蛋氨酸依赖的甲基转移酶基因BnPMT6及其应用
CN115960189B (zh) 一种文冠果蛋白及其编码基因在提高植物花瓣中花青素的含量中的应用
CN114262713B (zh) E41基因在调控植物胚胎发育中的应用
CN116656679A (zh) 一种橡胶草乳管特异性表达启动子pTkREF及其表达载体和应用
CN114657157B (zh) ZmD13蛋白在调控玉米株高中的应用
CN117925688A (zh) 植物spf1基因在调控种子含油量和脂肪酸积累中的应用
CN109206495B (zh) 棉花转录因子GaMAN1在植物油脂代谢调控中的应用
CN111848761B (zh) 与油脂代谢调控相关的大豆转录因子GmMYB395及其编码基因与应用
CN109912703B (zh) 蛋白质OsARE1在调控植物衰老中的应用
CN106349353B (zh) 一种调控植物淀粉合成相关蛋白OsFSE及其编码基因与应用
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
CN115011618B (zh) 一种提高水稻水分运输效率和/或促进水稻木质部增长的方法
CN118127042B (zh) GhBC1基因及其相关生物材料在调控植物油脂积累中的应用
CN116768991B (zh) 与油脂代谢调控相关的大豆四跨膜区蛋白GmTET270及其编码基因与应用
CN116987165A (zh) 高粱株高SgSD1蛋白及其育种材料和应用
US20040078850A1 (en) Poly ADP-ribose polymerase gene and its uses

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