【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于農(nóng)業(yè)生物工程領(lǐng)域，涉及一種水稻叢枝菌根共生特異誘導(dǎo)的核因子yc亞基基因及其應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、叢枝菌根共生是陸生植物的根系與土壤中球囊菌門中的叢枝菌根真菌建立的一種非常廣泛的互惠共生關(guān)系，除十字花科等少部分植物不能建立菌根共生關(guān)系外，超過80％的陸生植物的根系都可以與土壤中的菌根真菌建立聯(lián)系形成菌根這種特殊的共生器官(van?der?heijden?et?al.,2015；tedersoo?et?al.,2020)。在這種廣泛存在的共生關(guān)系中，菌根真菌的根外菌絲可以幫助植物根系從更遠(yuǎn)的土壤中獲取氮、磷、鉀和硫等多種營(yíng)養(yǎng)元素；作為回報(bào)，植物向菌根真菌提供經(jīng)光合作用固定的有機(jī)碳作為支撐其生命活動(dòng)所需的碳源(luginbuehl?et?al.,2017；wang?etal.,2017)。不僅如此，菌根植物擁有更強(qiáng)的抗逆性，這使他們能夠適應(yīng)地球上復(fù)雜多樣的環(huán)境變化(tedersoo?et?al.,2020；shi?etal.,2023)。
2、菌根共生的建立是一個(gè)復(fù)雜的生理過程，近年來，越來越多的轉(zhuǎn)錄因子被報(bào)道在菌根共生的建立和植物與菌根真菌的雙向養(yǎng)分運(yùn)輸?shù)冗^程中相互協(xié)調(diào)，形成級(jí)聯(lián)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)共同調(diào)節(jié)共生過程。nf-y(nuclear?factory)家族蛋白是一類廣泛存在于真核細(xì)胞中的核因子，通常由三個(gè)亞基(nf-ya、nf-yb和nf-yc)相互作用形成異源三聚體在細(xì)胞中行使功能。水稻中共有11個(gè)nf-ya亞基、13個(gè)nf-yb亞基和16個(gè)nf-yc亞基。近年來，多個(gè)水稻nf-y基因的生物學(xué)功能被逐步解析，這
3、本專利技術(shù)從水稻中鑒定了單子葉植物第1個(gè)受叢枝菌根特異誘導(dǎo)表達(dá)的核因子yc亞基基因osnf-yc3，并研究了其與菌根共生的關(guān)系，提出了利用osnf-yc3基因改善植物與有益微生物叢枝菌根真菌相互作用的重要過程以及在植物和微生物共生過程中提高水稻磷元素吸收利用效率的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)目的是提供一種水稻核因子yc亞基基因。
2、本專利技術(shù)的另一目的是提供該基因編碼的蛋白。
3、本專利技術(shù)的又一目的是提供該基因的應(yīng)用。
4、本專利技術(shù)的目的可通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
5、一種水稻核因子yc亞基基因osnf-yc3，核苷酸序列如seq?id?no.1所示。
6、所述基因osnf-yc3編碼的蛋白質(zhì)osnf-yc3，氨基酸序列如seq?id?no.2所示。
7、含有所述的水稻核因子yc亞基基因osnf-yc3的重組表達(dá)載體。
8、所述的水稻核因子yc亞基基因osnf-yc3在提高叢枝菌根真菌在植物根系中的定殖效率，促進(jìn)植物通過菌根共生途徑對(duì)磷元素吸收的應(yīng)用。
9、所述的水稻核因子yc亞基基因osnf-yc3在水稻品種改良中的應(yīng)用。
10、所述的重組表達(dá)載體在提高叢枝菌根真菌在植物根系中的定殖效率，促進(jìn)植物通過菌根共生途徑對(duì)磷元素吸收的應(yīng)用。
11、所述的重組表達(dá)載體在水稻品種改良中的應(yīng)用。
12、有益效果
13、1、本專利技術(shù)公開了一種水稻菌根特異誘導(dǎo)的核因子yc亞基基因(osnf-yc3基因)及其所編碼的蛋白質(zhì)。該基因來自水稻(oryza?sativa?l.)，可作為目的基因?qū)胫参铮岣邊仓婢谥参锔抵械亩ㄖ承剩龠M(jìn)植物通過菌根共生途徑對(duì)磷元素吸收，以進(jìn)行植物品種改良。所編碼的蛋白質(zhì)具有促進(jìn)菌根真菌在植物根系的定殖，提高植物對(duì)磷元素的吸收利用效率的功能。(圖7；圖8)
14、2、本專利技術(shù)人提供的osnf-yc3基因功能是促進(jìn)植物與有益微生物叢枝菌根真菌的相互作用，提高水稻通過菌根共生途徑對(duì)磷元素的吸收利用效率。轉(zhuǎn)錄水平分析表明osnf-yc3基因受叢枝菌根特異誘導(dǎo)表達(dá)，并且特異性的只在含有叢枝的細(xì)胞里表達(dá)。
15、3、本專利技術(shù)的osnf-yc3基因來自水稻，具有適合于水稻等單子葉植物表達(dá)的優(yōu)化密碼子，其基因工程受體植物除煙草、大豆、番茄等雙子葉植物外，更加適合于水稻、高粱、玉米等單子葉植物。
16、4、利用本專利技術(shù)osnf-yc3基因作為目的基因構(gòu)建植物表達(dá)載體，其中可用任何一種啟動(dòng)子例如camv35s啟動(dòng)子、ubiquitin啟動(dòng)子、自身啟動(dòng)子或ospt11啟動(dòng)子等水稻中其他菌根特異型啟動(dòng)子，該表達(dá)載體中必要時(shí)可包括增強(qiáng)子，不論是轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)子或翻譯增強(qiáng)子。為了簡(jiǎn)化轉(zhuǎn)化細(xì)胞的鑒定可使用選擇性標(biāo)記包括對(duì)抗生素抗性的酶(例如霉素磷酸轉(zhuǎn)移酶)，也可利用顏色變化(例如β-葡糖醛酸糖苷酶)或發(fā)光(例如綠色熒光蛋白)來識(shí)別的化合物的酶類，也可用無標(biāo)記選擇。所用的表達(dá)載體可使用ti質(zhì)粒，ri質(zhì)粒，植物病毒載體等。可用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法、基因槍法、花粉管通道法或其它方法轉(zhuǎn)化到植物中。
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1.一種水稻核因子YC亞基基因OsNF-YC3，其特征在于核苷酸序列如SEQ?ID?NO.1所示。
2.權(quán)利要求1所述基因OsNF-YC3編碼的蛋白質(zhì)OsNF-YC3，其特征在于氨基酸序列如SEQID?NO.2所示。
3.含有權(quán)利要求1所述的水稻核因子YC亞基基因OsNF-YC3的重組表達(dá)載體。
4.權(quán)利要求1所述的水稻核因子YC亞基基因OsNF-YC3在促進(jìn)植物與叢枝菌根真菌互作，提高植物共生過程中的磷素吸收中的應(yīng)用。
5.權(quán)利要求1所述的水稻核因子YC亞基基因OsNF-YC3在水稻品種改良中的應(yīng)用。
6.權(quán)利要求3所述的重組表達(dá)載體在提高叢枝菌根真菌在植物根系中的定殖效率，促進(jìn)植物通過菌根共生途徑對(duì)磷元素吸收的應(yīng)用。
7.權(quán)利要求3所述的重組表達(dá)載體在水稻品種改良中的應(yīng)用。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種水稻核因子yc亞基基因osnf-yc3，其特征在于核苷酸序列如seq?id?no.1所示。
2.權(quán)利要求1所述基因osnf-yc3編碼的蛋白質(zhì)osnf-yc3，其特征在于氨基酸序列如seqid?no.2所示。
3.含有權(quán)利要求1所述的水稻核因子yc亞基基因osnf-yc3的重組表達(dá)載體。
4.權(quán)利要求1所述的水稻核因子yc亞基基因os...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳愛群，謝坤，王雙雙，任雨涵，徐國(guó)華，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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