[发明专利]OsbHLH6基因及其蛋白质在提高作物耐冷性的应用

说明书

本发明涉及植物基因工程技术领域，具体提供一种OsbHLH6基因及其蛋白质在提高作物耐冷性的应用。OsbHLH6基因在提高作物耐冷性中的应用，OsbHLH6基因的CDS区序列如序列表SEQ ID NO.1所示；OsbHLH6基因编码的蛋白质的氨基酸序列如序列表SEQ ID NO.2所示。通过敲除所述OsbHLH6基因，或者降低所述OsbHLH6基因编码的蛋白质在所述作物中的表达量和/或活性，以提高作物耐冷性。耐冷水稻的培育方法，是通过选定OsbHLH6基因敲除靶点，构建所述OsbHLH6基因的Crispr‑Cas9敲除载体，通过农杆菌介导转化获得突变体，经筛选、培育得到耐冷水稻株系。

技术领域

本发明涉及植物基因工程技术领域，尤其涉及一种 OsbHLH6基因及其蛋白质在提高作物耐冷性的应用。

背景技术

水稻是世界第三大主粮作物，为全世界近一半的人口提供口粮。因其起源于热带和亚热带地区，与其他谷类作物相比，水稻对寒冷胁迫更为敏感。水稻的最适生长温度为25-30℃。当环境温度低于0℃或处于1-15℃时会使水稻发生冻害或冷害。低温胁迫会使水稻的生长发育受抑制、产量减少以及种植区域受限。因此，为了国家的粮食安全和农业可持续发展，水稻对冷胁迫响应的分子基础值得关注与研究。

为了抵御低温胁迫，植物会产生相应的低温响应机制增强低温耐受性。植物响应低温会伴随着一系列的转录过程，导致生理和分子的变化，进而增强植物对低温的抗性。低温胁迫下，转录因子往往可以调控一类或多类关键基因来增强植物抗性。OsDREB1/CBFs是拟南芥低温响应的关键转录因子。OsCBF转录因子在低温胁迫下能结合脱水应答元件，转录激活 OsCORs正调控拟南芥抗寒。 OsCBF基因也受到上游转录因子OsICE1的调控，共同调控植物的低温响应。 OsICE1基因受到上游转录因子的调控，拟南芥和蔷薇中发现R2R2-MYB型转录因子OsMYB108可以转录激活 OsICE1、 OsCBF3和 OsCOR47A基因，可增强植物体内的超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的活性使植株耐寒。OsbHLH家族对于植物响应环境胁迫、增强环境适应能力有重要的作用。OsbHLH002可以通过正调控低温响应因子 OsDREB1B和 OsHsfA3的表达，并且与OsMAPK2和OsTPP1形成复合调控网络，共同参与调控水稻耐低温胁迫抗性。

水稻耐冷性是由多基因控制的数量性状，遗传基础复杂。但是，目前鉴定到的水稻耐冷关键基因较少，耐冷性调控的分子机制尚不清楚，这成为耐冷水稻分子育种的巨大瓶颈。水稻耐冷基因的鉴定和耐冷机制的解析有利于培育水稻耐冷品系和品种。因此，有必要进一步挖掘水稻耐冷关键基因，解析耐冷性调控的分子机制，为培育耐冷水稻提供理论基础和潜在遗传操作靶点。另外，利用传统育种方法改良水稻耐冷性往往费时费力，而利用基因工程方法通过对水稻耐冷关键主效基因进行利用则有望加快水稻耐冷新品种的培育进程。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供一种 OsbHLH6基因及其蛋白质在提高作物耐冷性的应用。