本发明属于基因工程,具体涉及hta1基因或其编码蛋白在调控水稻耐热性中的应用。
背景技术:
1、近年来,极度高温发生频率逐渐加大,持续时间延长,引起农作物大量减产,高温已成为影响农作物生长的主要逆境。水稻是重要的粮食作物,其发育需要适宜的温度范围,温度过高或过低都不利于稻株生长,尤其在生殖生长期,高温热害导致花粉活力降低,结实率下降,稻米品质变差,产量减少。水稻产区7月中旬至8月中旬白日高温天气发生频率高,且呈现出日益加剧的态势,而此期正处于中稻孕穗和抽穗开花的“敏感时期”,高温热害对水稻安全生产造成严重威胁。目前生产上大面积推广的高产优质水稻品种耐高温性能较差。因此,提高水稻抗高温性是水稻遗传育种的主要目标,挖掘和利用水稻耐高温基因对水稻耐高温新品种选育及水稻耐热遗传改良具有重要的理论和实践意义。而目前报道克隆的水稻耐高温基因大多是针对水稻苗期高温,对开花期耐热主效调控基因克隆较少。
技术实现思路
1、本发明提供了一种hta1基因或其编码蛋白在调控水稻耐热性中的应用,所述基因或其编码蛋白能够通过负调控作用影响水稻抽穗开花期耐热性和苗期耐热性。
2、为解决上述技术问题,本发明提供了以下技术方案:
3、本发明提供hta1基因或其编码蛋白在调控水稻耐热性中的应用。
4、优选的,所述hta1基因的核苷酸序列如seq id no.1所示;所述hta1基因编码蛋白的氨基酸序列如seq id no.2所示。
5、优选的,所述hta1基因通过负向调控提高水稻的耐热性。
6、优选的,所述水稻耐热性包括水稻苗期耐热性和水稻抽穗开花期耐热性。
7、本发明提供一种基因表达载体,所述基因表达载体为bwa(v)hu-ylcas9-hta1。
8、优选的,构建基因表达载体所用的sgrna核苷酸序列如seq id no.3所示。
9、本发明提供一种宿主细胞,所述宿主细胞含有所述的基因表达载体。
10、优选的,所述宿主细胞选自大肠杆菌细胞、农杆菌细胞、植物细胞。
11、本发明提供一种提高水稻耐热性的方法,包括如下步骤:将所述的基因表达载体或所述的宿主细胞导入水稻植株中敲除水稻hta1基因。
12、与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
13、本发明首次提出了hta1基因或其编码的蛋白在调控水稻耐热性中的应用。试验结果表明,与野生型相比,hta1过表达植株(oe)在高温胁迫下的结实率显著低于野生型,而hta1突变体(hta1)在高温胁迫下的结实率显著高于野生型;与野生型相比,hta1过表达植株(oe)在高温胁迫下的幼苗存活率显著低于野生型,而hta1突变体(hta1)在高温胁迫下的幼苗存活率显著高于野生型。由此表明,本发明所述的hta1基因或hta1蛋白能够通过负调控作用影响水稻耐热性,水稻耐热性包括水稻抽穗开花期耐热性和苗期耐热性,进而提高了高温胁迫下水稻结实率和/或幼苗存活率。
14、本发明首次提出了基因编辑系统所用的sgrna,由此构建了敲除hta1基因的表达载体,通过将构建的基因表达载体导入水稻植株中,可培育出耐高温的子代株系,为耐高温水稻培育提供了有力的技术支持,具有广泛的应用前景。
1.hta1基因或其编码蛋白在调控水稻耐热性中的应用。
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述hta1基因的核苷酸序列如seq idno.1所示;所述hta1基因编码蛋白的氨基酸序列如seq id no.2所示。
3.根据权利要求1或2所述的应用,其特征在于,所述hta1基因通过负向调控提高水稻的耐热性。
4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述水稻耐热性包括水稻苗期耐热性和水稻抽穗开花期耐热性。
5.一种基因表达载体,其特征在于,所述基因表达载体为bwa(v)hu-ylcas9-hta1。
6.根据权利要求5所述的基因表达载体,其特征在于,构建基因表达载体所用的sgrna核苷酸序列如seq id no.3所示。
7.一种宿主细胞,其特征在于,所述宿主细胞含有权利要求5或6所述的基因表达载体。
8.根据权利要求7所述的宿主细胞,其特征在于,所述宿主细胞选自大肠杆菌细胞、农杆菌细胞、植物细胞。
9.一种提高水稻耐热性的方法,其特征在于,包括如下步骤:将权利要求5或6所述的基因表达载体或权利要求7或8所述的宿主细胞导入水稻植株中敲除水稻hta1基因。
