OsRST31基因在增强水稻耐盐性中的应用

本发明涉及生物，具体是osrst31基因在增强水稻耐盐性中的应用。

背景技术：

1、水稻是重要的粮食作物，是我国最主要的口粮，水稻的生产极易受盐胁迫的影响，直接影响水稻的产量和品质。如何在全球环境变化的形式下，提高水稻的抗逆能力，是保障我国粮食安全的有效手段。随着现代工农业进程加快，稻田土壤盐碱化问题日益严重，严重威胁水稻正常生长，造成减产和品质变差。另一方面，为了保障我国粮食安全，需要将水稻种植到东南沿海滩涂、西北盐碱地。

2、因此，选育耐盐水稻品种迫在眉睫。因此，挖掘、应用水稻耐盐基因资源，并将其应用到提高水稻耐盐性育种中变得十分迫切。

技术实现思路

1、针对上述现有技术，本发明提出一种能增强水稻耐盐性的基因及其蛋白质。

2、本发明是利用图位克隆来获得所述osrst31基因及其编码的蛋白质，具体步骤如下：

3、1、osrst31突变体的分离和遗传分析：

4、本发明的水稻耐盐胁迫osrst31突变体来自粳稻品种中花11ems(ethyl methylsulfonate)诱变产生的突变，通过与野生型的正反交实验，证明该突变体受隐性单基因控制。

5、2、osrst31突变体与野生型在盐处理下的生长状况：

6、120mm nacl处理七天后，野生型在二叶期干枯死亡，而突变体则长出第三片叶子。突变体地上部分长度、干重都显著高于野生型。通过上述实验，证明osrst31突变体耐受盐胁迫。

7、3、osrst31基因的克隆：

8、(1)osrst31的定位：

9、为了分离osrst31基因，本发明首先构建了一个分离群体，由osrst31突变体与籼稻品种tn1杂交得到f1后代，f1后代自交得到f2分离群体。在f2分离群体中选取与osrst31表型一致的单株进行基因克隆。利用均匀分布于水稻12条染色体上的232对ssr、indel引物，将候选基因初步定位在8号染色体b8-3与b8-4之间。进一步利用osrst31与tn1的序列差异，开发了7对ssr、indel引物，将候选基因精细定位于h8-7与h8-17之间87.15kb的范围内。通过测序分析此区段的开放阅读框(orf)，发现loc_os08g07010上一个碱基(t)的插入，造成移码突变。因此将该候选基因确定为osrst31的目标基因。

10、(2)osrst31基因的鉴定和功能分析：

11、通过转基因技术，结果表明本发明获得了使osrst31突变体耐盐性恢复野生型表型的转基因水稻，证明了本发明正确克隆了osrst31基因。

12、基于上述研究结果，本发明开发了其相应的应用。

13、第一方面，本发明提供osrst31基因在调控水稻耐盐性中的应用。

14、进一步地，所述调控为负调控。

15、其中，osrst31基因为：

16、i)seq id no：1，seq id no：2所示的核苷酸序列；或

17、ii)seq id no：1，seq id no：2所示的核苷酸序列经取代、缺失和/或增加一个或多个核苷酸且表达相同功能蛋白质的核苷酸序列；或

18、iii)与i)或ii)的核苷酸序列具有90％以上同源性且表达相同功能蛋白质的核苷酸序列。

19、备注：seq id no：1为gdna全长，seq id no：2为cdna全长。

20、另一方面，本发明提供了一种耐盐性调控基因osrst31编码的蛋白质的应用，所述蛋白质用于调控水稻耐盐性，所述蛋白质如(a)或(b)所示的序列：

21、(a)seq id no：3所示的氨基酸序列；

22、(b)在(a)所限定的氨基酸序列中添加和/或取代和/或缺失一个或几个氨基酸且具有相同功能的由(a)衍生的蛋白质。

23、再一方面，本发明提供了一种耐盐性调控基因osrst31的突变基因，所述突变基因序列为：在seq id no：1所示的编码核苷酸序列的基础上，在第3483位插入1个t碱基。

24、另一方面，本发明提供了一种上述突变基因编码的突变蛋白，所述突变蛋白的氨基酸序列为在seq id no：3所示的编码氨基酸序列的基础上，造成移码突变。

25、再一方面，本发明提供了一种上述突变基因、突变蛋白在提高水稻耐盐性中的应用。如，在实际应用中，可以采用基因突变的手段来提高水稻的耐盐性；或者是利用含有突变基因的突变材料通过回交等传统育种方式，来改良其他水稻材料。

26、本发明的技术效果为：本发明通过ems诱变获得水稻耐盐性增强突变体osrst31，通过图位克隆、互补转基因成功分离一个水稻耐盐性负调控基因，osrst31。实验结果表明，osrst31功能缺失的突变体，相较于野生型，其对盐胁迫的耐受性极显著提高，能有效应用于水稻耐盐分子改良工作，具有很大的开发应用前景

技术特征：

1.osrst31基因在增强水稻耐盐性中的应用，其特征在于，所述osrst31基因包含：核苷酸序列如seq id no:1、seq id no:2所示的dna片段；或与seq id no:1、seq id no:2至少90％同源的dna片段；或功能相当于seq id no:1、seq id no:2所示核苷酸序列的亚片段。

2.如权利要求1所述的osrst31基因编码的蛋白在调控水稻耐盐性中的应用。

3.如权利要求2所述的应用，其特征在于，所述osrst31基因编码的蛋白质的氨基酸序列如seq id no:3所示；或所述osrst31基因编码的蛋白质的氨基酸序列选自seq id no:3的同源序列、保守性变异体、等位变异体、天然突变体和诱导突变体中的一种。

4.一种增强水稻耐盐性的育种方法，其特征在于，筛选包含如权利要求1所述的osrst31基因的水稻。

技术总结本发明提供OsRST31基因在增强水稻耐盐性中的应用，涉及生物技术领域，所述OsRST31基因包含：核苷酸序列如SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2所示的DNA片段；或与SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2至少90％同源的DNA片段；或功能相当于SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2所示核苷酸序列的亚片段。本发明利用图位克隆的方法克隆到了OsRST31基因，该基因和其编码的蛋白质可负调控水稻耐盐性，可应用于水稻杂交育种及分子设计育种，培育耐盐水稻新品种或进行品种改良。技术研发人员：张亚东,赫磊,李程,安红强,路凯,管菊,梁文化,赵庆勇,陈涛,赵凌,赵春芳,姚姝,周丽慧,魏晓东,朱镇,黄胜东,王才林受保护的技术使用者：江苏省农业科学院技术研发日：技术公布日：2024/6/13