[发明专利]抑制PAD1及其编码基因表达在调控植物耐逆性中的应用

说明书

本发明公开了抑制PAD1及其编码基因表达在调控植物耐逆性中的应用。本发明提供一种培育对盐碱敏感转基因植物的方法，为如下1)或2)或3)：1)为包括如下步骤：降低目的植物中蛋白质活性或含量，得到耐盐碱性低于所述目的植物的转基因植物；2)为包括如下步骤：抑制目的植物中编码所述蛋白质的DNA分子的表达，得到耐盐碱性低于所述目的植物的转基因植物；3)为包括如下步骤：对目的植物中编码所述蛋白质的DNA分子进行基因编辑，使所述蛋白质翻译提前终止，得到耐盐碱性低于所述目的植物的转基因植物；本发明采用CRISPR‑Cas9基因编辑技术获得了盐碱敏感的植株。

技术领域

本发明属于生物技术领域，尤其涉及抑制PAD1及其编码基因表达在调控植物耐逆性中的应用。

背景技术

盐碱胁迫对植物造成的危害在于盐碱化土壤中高浓度的Na⁺和过高的pH。随着植物细胞内盐离子的积累，将对细胞产生离子毒害效应，从而在多方面影响细胞发挥正常功能。在碱土环境中,除碱金属元素外的大部分金属元素都会形成不溶性盐,Na⁺作为自然界中含量最高的碱金属元素,则会富集在碱土中造成土壤的盐化。

土壤盐碱化趋势在世界范围内不断扩展，严重限制了农作物的生长，已经成为制约农业生产的重要因素。

随着分子生物学、基因组学、遗传学、生物化学以及基因编辑技术的快速发展，对植物抵抗盐碱胁迫的分子机制研究得以不断深入，许多新的基因或蛋白参与调控盐碱胁迫响应过程中。

发明内容

本发明一个目的是提供一种培育对盐碱敏感转基因植物的方法。

本发明提供的方法，为如下1)或2)或3)：

1)为包括如下步骤：降低目的植物中上述蛋白质活性或含量，得到耐盐碱性低于所述目的植物的转基因植物；

2)为包括如下步骤：抑制目的植物中上述DNA分子的表达，得到耐盐碱性低于所述目的植物的转基因植物；

3)为包括如下步骤：对目的植物中上述DNA分子进行基因编辑，使所述蛋白质翻译提前终止，得到耐盐碱性低于所述目的植物的转基因植物。

所述蛋白，是如下(a1)或(a2)或(a3)或(a4)：

(a1)序列表中序列2所示的蛋白质；

(a2)将序列表中序列2所示的蛋白质经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物耐盐碱性相关的由其衍生的蛋白质；

(a3)在(a1)所述蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白；

(a4)来源于玉米且与(a1)具有98％以上同一性且与植物耐盐碱性相关的蛋白质。

上述方法中，所述降低目的植物中上述蛋白质活性或含量、所述抑制目的植物中上述DNA分子表达或所述对目的植物中上述DNA分子进行基因编辑，均通过如下实现：将CRISPR/Cas9系统导入所述目的植物中；

所述CRISPR/Cas9系统包括如下1)或2)：

1)sgRNA，所述sgRNA为sgRNA1和sgRNA2；

所述sgRNA1的靶点为第299-317位,sgRNA2的靶点为序列3第721-739位；

2)表达所述sgRNA1和sgRNA2的CRISPR/Cas9载体。

降低上述蛋白质活性或含量的物质在降低植物耐盐碱性或培育对盐碱敏感植物中的应用也是本发明保护的范围；

或，抑制上述DNA分子表达的物质在降低植物耐盐碱性或培育对盐碱敏感植物中的应用也是本发明保护的范围。