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    調(diào)控小麥旗葉和莖稈粗細(xì)的基因及其應(yīng)用制造技術(shù)
    
                            
    技術(shù)編號：44526331 閱讀：1 留言：0更新日期：2025-03-07 13:17
    
                        
    
                        
    
                            
                            本發(fā)明專利技術(shù)公開了調(diào)控小麥旗葉和莖稈粗細(xì)的基因及其應(yīng)用，屬于植物基因工程技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明專利技術(shù)中所述RLK<subgt;4DS?2</subgt;基因的全長核苷酸序列如SEQ?ID?NO.1所示。本發(fā)明專利技術(shù)從粗山羊草的4D染色體上克隆RLK<subgt;4DS?2</subgt;基因，并利用小麥穩(wěn)定遺傳轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證RLK<subgt;4DS?2</subgt;基因?qū)π←溒烊~和莖稈粗細(xì)的影響，為以后利用細(xì)稈RLK<subgt;4DS?2</subgt;基因建立形態(tài)標(biāo)記，輔助麥類作物分子標(biāo)記育種和雜交育種體系提供了理論依據(jù)。
    
                            
                            
    


    
                            

                            
    【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
    
                                
    本專利技術(shù)涉及植物基因工程，具體涉及調(diào)控小麥旗葉和莖稈粗細(xì)的類受體蛋白激酶基因及其應(yīng)用。

    技術(shù)介紹
    1、類受體蛋白激酶(receptor-like?protein?kinase,rlks)是植物體內(nèi)常見的一類蛋白激酶，主要在信號識別傳遞過程中發(fā)揮重要作用，參與植物生長發(fā)育，形態(tài)建成，抵抗病原體，以及應(yīng)對各種生物或非生物脅迫等生命過程。其基因家族龐大，主要可以分為六個(gè)亞家族，在植物中鑒定出的rlks大多屬富含亮氨酸重復(fù)序列型(lrr-rlks)。lrr-rlks在不同植物中都能作為信號識別受體參與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，在植物生長發(fā)育、逆境應(yīng)答及信號轉(zhuǎn)化過程等方面發(fā)揮重要的作用。
    2、小麥的農(nóng)藝性狀包括株高、分蘗以及莖粗等，基因rht1、rht2、rht8及rht24已被克隆到的基因都是控制小麥株高的基因，可以降低小麥株高，增加小麥抗倒伏的能力(van?develde?k,thomas?sg,heyse?f,kaspar?r,van?der?straeten?d,rohde?a.(2021)n-terminal?truncated?rht-1proteins?generated?by?translational?reinitiationcause?semi-dwarfing?of?wheat?green?revolution?alleles.molecular?plant?14:679-687；chai?l,xin?m,dong?c,chen?z,zhai?h,zhuang?j,cheng?x,wang?n,geng?j,wang?x,bian?r,yao?y,guo?w,hu?z,peng?h,bai?g,sun?q,su?z,liu?j,ni?z.(2022)a?naturalvariation?in?ribonuclease?h-like?gene?underlies?rht8?to?confer"greenrevolution"trait?in?wheat.molecular?plant?15:377-380；tian?x,xia?x,xu?d,liu?y,xie?l,hassan?ma,song?j,li?f,wang?d,zhang?y,hao?y,li?g,chu?c,he?z,cao?s.(2022)rht24b,an?ancient?variation?of?taga2ox-a9,reduces?plant?height?without?yieldpenalty?in?wheat.new?phytologist?233:738-750)。控制小麥分蘗的基因tn1，其通過影響脫落酸(aba)合成及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)路徑調(diào)控小麥分蘗的分子機(jī)制，為小麥株型改良提供了重要基因資源與理論支撐(dong?c,zhang?l,zhang?q,yang?y,li?d,xie?z,cui?g,chen?y,wul,li?z,liu?g,zhang?x,liu?c,chu?j,zhao?g,xia?c,jia?j,sun?j,kong?x,liu?x.(2023)tiller?number1?encodes?an?ankyrin?repeat?protein?that?controls?tillering?inbread?wheat.nature?communications?14:836)。有研究發(fā)現(xiàn)tahst1l通過與taiaa17相互作用介導(dǎo)生長素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，調(diào)節(jié)內(nèi)源生長素水平，從而影響小麥分蘗模式(zhao?l,zheng?y,wang?y,wang?s,wang?t,wang?c,chen?y,zhang?k,zhang?n,dong?z,chen?f.(2023)a?hst1-like?gene?controls?tiller?angle?through?regulating?endogenousauxin?in?common?wheat.plant?biotechnology?journal?21:122-135)。
    3、睡蓮科荷花中控制木葡聚糖內(nèi)轉(zhuǎn)糖苷酶/水解酶基因nnxth23在調(diào)控植物株高和莖稈粗度中發(fā)揮重要作用，通過異源轉(zhuǎn)化構(gòu)建的過表達(dá)載體轉(zhuǎn)化油菜后，顯著提高了過表達(dá)油菜的株高和莖稈粗度。番茄的sd1基因通過調(diào)控次生韌皮部細(xì)胞的大小和數(shù)量來正向調(diào)控番茄莖稈發(fā)育(ye?j,meng?xf,tao?pw,li?cx,liu?gz,chen?wf,wang?y,li?hx,ye?zb,zhang?yy.(2020)tomato?sd1,encoding?a?kinase-interacting?protein,is?a?majorlocus?controlling?stem?development.journal?of?experimental?botany?71:3575-3587)。在水稻中發(fā)現(xiàn)osipa1/osspl14基因?qū)ηo稈的發(fā)育有影響，在過量表達(dá)水稻osipai/osspl14基因時(shí)，發(fā)現(xiàn)水稻的莖稈變得比較粗壯，而下調(diào)osipa1/osspl14基因的表達(dá)，水稻植株的莖稈變細(xì)(miura?k,ikeda?m,matsubara?a,song?xj,ito?m,asano?k,matsuoka?m,kitano?h,ashikari?m.(2010)osspl14?promotes?panicle?branching?and?higher?grainproductivity?in?rice.nature?genetics?42:545-549)。
    4、細(xì)桿小麥?zhǔn)且环N經(jīng)過基因改良的小麥品種，其外觀呈現(xiàn)出莖稈較細(xì)的性狀。該性狀可以應(yīng)用于小麥育種工作中。控制小麥莖稈粗細(xì)的基因目前報(bào)道較少，在冬小麥dh群體3a和4d染色體上檢測到3個(gè)莖粗的qtl(berry?pm,berry?st.(2015)understanding?thegenetic?control?of?lodging-associated?plant?characters?in?winter?wheat(triticum?aestivum?l.).euphytica?205:671-689)。科農(nóng)9204和京411雜交的ril群體進(jìn)行了莖粗性狀的qtl作圖，共檢測到47個(gè)與莖粗相關(guān)的加性qtl(yu?ht,liu?yn,zou?zf,sunxs,zhang?js,song?s,wang?lj,qin?r,sun?h,cui?f,zhao?ch,shi?sb.(2023)qtldetection?for?internode?diameter?and?its?association?with?yieldrelated?traitsin?wheat.cereal?research?communications?51:101-113)。
    5、作為我國最重要的糧食作物之一，通過調(diào)控小麥株高、分蘗以及莖粗等提高小麥單產(chǎn)對保障糧食產(chǎn)量有著重要意義。但目前現(xiàn)有技術(shù)中，并沒有可同時(shí)調(diào)控小麥旗葉和莖稈粗細(xì)的基因及應(yīng)用。在小麥中調(diào)控旗葉和株型的相關(guān)基因還比較有限，相關(guān)調(diào)控機(jī)制及本文檔來自技高網(wǎng)...
                            
    
                            
    【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
    
                                
    1.調(diào)控小麥旗葉和莖稈粗細(xì)的基因，其特征在于，所述的基因?yàn)镽LK4DS-2，所述RLK4DS-2基因的全長核苷酸序列如SEQ?ID?NO.1所示。
    2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)控小麥旗葉和莖稈粗細(xì)的基因，其特征在于，所述RLK4DS-2基因的CDs核苷酸序列如SEQ?ID?NO.2所示；所述RLK4DS-2基因的氨基酸序列如SEQ?ID?NO.3所示。
    3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)控小麥旗葉和莖稈粗細(xì)的基因，其特征在于，所述的基因來自粗山羊草4DS上的39kb區(qū)段。
    4.權(quán)利要求1所述的調(diào)控小麥旗葉和莖稈粗細(xì)的基因在如下(1)-(3)任一項(xiàng)中的應(yīng)用：
    5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用，其特征在于，針對RLK4DS-2基因構(gòu)建了過表達(dá)載體PC186-RLK4DS-2，通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化方法穩(wěn)定轉(zhuǎn)化小麥，轉(zhuǎn)基因陽性小麥植株表現(xiàn)出葉片和莖稈變細(xì)的表型。
    6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征在于，轉(zhuǎn)基因陽性小麥植株的葉片和莖稈變細(xì)表型在成株期可用裸眼直接觀察，不需通過分子標(biāo)記篩選；利用RLK4DS-2基因建立形態(tài)標(biāo)記，輔助麥類作物分子標(biāo)記育種和雜交育種體系。
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    【技術(shù)特征摘要】
    
                                
    1.調(diào)控小麥旗葉和莖稈粗細(xì)的基因，其特征在于，所述的基因?yàn)閞lk4ds-2，所述rlk4ds-2基因的全長核苷酸序列如seq?id?no.1所示。
    2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)控小麥旗葉和莖稈粗細(xì)的基因，其特征在于，所述rlk4ds-2基因的cds核苷酸序列如seq?id?no.2所示；所述rlk4ds-2基因的氨基酸序列如seq?id?no.3所示。
    3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)控小麥旗葉和莖稈粗細(xì)的基因，其特征在于，所述的基因來自粗山羊草4ds上的39kb區(qū)段。
    4.權(quán)利...
                            
    
                            
    【專利技術(shù)屬性】
    
                                技術(shù)研發(fā)人員：付道林，曹楊雨，王文強(qiáng)，劉昉，張會飛，
    
        申請(專利權(quán))人：泉脈農(nóng)業(yè)科技有限公司，
    
        類型：發(fā)明
    
        國別省市：
    
                            
    
                            
                        
    
                    
    
                    
                    
                     
                
    
                
                
    
                    
    
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