水稻镉转运蛋白编码基因OsMOT2;2及其应用

本发明属于植物基因工程，涉及水稻镉转运蛋白编码基因osmot2；2及其应用。

背景技术：

1、镉(cd)是一种高生物毒性的重金属元素。土壤中的镉容易被农作物吸收并在体内大量积累，这不仅直接影响了农作物正常的生长发育，导致产量和品质的显著下降(ali etal.,2019；imran et al.,2021)，而且累积在可食用部位中的镉会通过食物链进入人体并逐渐在体内富集，进而引起肾功能衰竭和骨质疏松等多种疾病(chen et al.,2020；wanget al.,2021)，例如发生于上个世纪日本富山县神通河流域的“痛痛病”就是由于当地居民长期食用镉污染大米所致。

2、水稻是世界上三大主粮作物之一，全球约一半人口以大米为主食，它不仅为人体提供了充足的碳水化合物，同时也是人体摄入矿质元素的重要来源。解析水稻镉吸收和转运的遗传机制，发掘有利基因资源，借助分子育种技术和基因工程手段培育低镉积累水稻新品种对减少人体镉摄入，保障人体健康具有重要的促进作用。

技术实现思路

1、本发明的目的是解决目前水稻生产中存在的上述稻米镉污染问题，提供水稻镉转运蛋白编码基因osmot2；2的应用。osmot2；2基因在genbank中的登录号为ab807476。

2、本发明的第一个目的是提供敲除水稻镉转运蛋白编码基因osmot2；2在降低水稻籽粒镉含量中的应用，所述水稻镉转运蛋白编码基因osmot2；2的基因组核苷酸序列如seqid no.1所示。

3、进一步的，所述水稻镉转运蛋白编码基因osmot2；2的cds序列如seq id no.2所示。

4、本发明的第二个目的是提供一种降低水稻籽粒镉含量的敲除载体，所述敲除载体为含有前述水稻镉转运蛋白编码基因osmot2；2靶点序列的重组表达载体。

5、进一步的，所述敲除载体为以pylcrispr/cas9pubi-h载体为基础载体，将gcctagttgcgatcatcgct(seq id no.3)所示镉转运蛋白编码基因osmot2；2的靶点序列插入基础载体的bsai-bsai酶切位点之间所得。

6、本发明的第三个目的是提供前述敲除载体在降低水稻籽粒镉含量中的应用。

7、进一步的，所述应用为将前述的敲除载体导入水稻得到镉转运蛋白编码基因osmot2；2缺失的水稻，从而降低水稻籽粒中的镉含量。

8、本发明的有益效果

9、1、本发明通过系统研究，首次提供了一种镉转运蛋白编码基因osmot2；2在镉转运方面的生物学功能。

10、2、该镉转运蛋白编码基因osmot2；2在酵母中异源表达后显著提高了酵母细胞镉含量以及酵母对镉胁迫的敏感性，表明该基因具有镉转运活性。

11、3、敲除该镉转运蛋白编码基因osmot2；2后，水稻籽粒镉含量显著下降。

12、4、构建了镉转运蛋白编码基因osmot2；2的敲除材料。

13、通过本发明提供的镉转运蛋白编码基因osmot2；2的应用，能够有效降低水稻籽粒的镉含量。

技术特征：

1.敲除水稻镉转运蛋白编码基因osmot2；2在降低水稻籽粒中镉含量中的应用。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述水稻镉转运蛋白编码基因osmot2；2的基因组核苷酸序列如seq id no.1所示。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述水稻镉转运蛋白编码基因osmot2；2的cds序列如seq id no.2所示。

4.一种降低水稻籽粒中镉含量的敲除载体，其特征在于，所述敲除载体为含有权利要求1所述水稻镉转运蛋白编码基因osmot2；2靶点序列的重组表达载体。

5.根据权利要求4所述的敲除载体，其特征在于，水稻镉转运蛋白编码基因osmot2；2靶点序列如seq id no.3所示。

6.根据权利要求4所述的敲除载体，其特征在于，所述敲除载体为以pylcrispr/cas9pubi-h载体为基础载体，将seq id no.3所示镉转运蛋白编码基因osmot2；2的靶点序列插入基础载体的bsai-bsai酶切位点之间所得。

7.权利要求4所述的敲除载体在降低水稻籽粒中镉含量中的应用。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，将权利要求4所述的敲除载体导入水稻得到敲除镉转运蛋白编码基因osmot2；2的水稻，从而降低水稻籽粒中镉含量。

技术总结本发明公开了水稻镉转运蛋白编码基因OsMOT2；2的应用。一种镉转运蛋白编码基因OsMOT2；2，序列如SEQ ID NO.1所示。该基因可在降低水稻籽粒镉含量上应用。本发明通过大量实验发现了水稻中的镉转运蛋白编码基因OsMOT2；2的生物学功能，该基因被敲除后，水稻籽粒中的镉含量显著下降。技术研发人员：黄新元,胡大维,李梦真,赵方杰受保护的技术使用者：南京农业大学技术研发日：技术公布日：2024/6/18