OsRSS1基因在水稻耐盐胁迫中的应用

本发明属于植物基因工程领域，涉及osrss1基因在控制水稻耐盐胁迫中的应用。

背景技术：

1、盐渍化土壤是一些国家最主要的后备耕地资源，改良利用盐盐渍化土壤可以增加耕地面积，缓解人地矛盾。但盐渍化土壤盐分含量较高不利于作物的生长发育，是限制农业发展的主要障碍之一，且治理工作十分艰巨；随着气候变暖和灌溉方法不当等导致耕地次生盐渍化日益严重。所以如何开发利用盐渍化土地资源提高作物产量和品质应当引起我们的高度重视。水稻是一种对盐胁迫中度敏感的作物，土壤盐渍化是稻米生产的主要限制因素。利用分子技术培育耐盐水稻品种，对提高盐渍化土壤利用率，扩大水稻种植面积，保证粮食安全具有十分重要的意义。

2、基因登录号loc_os02g20394给出了如seq id no:1所述的序列，但是目前其功能未知。osrss1属于热激蛋白dnaj基因家族成员，一般将包含dnaj结构域的蛋白统称为dnaj蛋白，其可作为热激蛋白hsp70的辅助伴侣分子，通过激活hsp70的atp酶活性而调控其活性(赵旭等，2011)。dnaj基因家族对植物适应生物和非生物胁迫至关重要，已报道在植物的高温、低温、干旱、病原菌等逆境胁迫中发挥重要功能(樊芳菲等，2018)。在水稻中，共发现101个dnaj蛋白，已报道dnaj蛋白osdja7/8是水稻叶绿体发育和分化所必须的(zhu et al.,2015)，osdja6可以通过泛素化蛋白酶体降解负调控水稻对稻瘟病的抗性(zhong et al.,2017)，盐胁迫能迅速诱导osdnaj15基因表达，在水稻中过表达该基因表现出耐盐表型(liuet al.,2023)。目前该基因家族在水稻盐胁迫中的研究还相对有限。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供osrss1基因的用途---在水稻耐盐胁迫中的应用。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种osrss1基因在水稻耐盐胁迫中的应用：osrss1基因的核苷酸序列如seq id no:1所示，osrss1基因正调控水稻耐盐性。

3、作为本发明的应用的改进：在水稻中敲除osrss1基因会导致水稻对盐胁迫敏感，耐盐能力下降。

4、作为本发明的应用的进一步改进：osrss1基因三个敲除突变体分别为cr-osrss1-1、cr-osrss1-2、cr-osrss1-3。

5、cr-osrss1-1为单基因a敲除，cr-osrss1-2为caag四碱基敲除，cr-osrss1-3为tatgggtgg九碱基敲除。

6、作为本发明的应用的进一步改进：

7、利用crispr/cas9技术对水稻osrss1基因第一和第二外显子进行定点基因编辑，获得了该基因的三种不同编辑类型的突变体，这三种突变体均表现出盐敏感表型；

8、设计的靶点为：

9、靶点1：caagaaccccaacagcaagaagg；

10、靶点2：ggcatgggtggtatgggtggagg；

11、靶点1获得的编辑类型的水稻为cr-osrss1-1和cr-osrss1-2；

12、靶点2获得的编辑类型的水稻为cr-osrss1-3。

13、本发明的目的在于研究热激蛋白osrss1在水稻耐盐胁迫中的功能，为耐盐水稻的培育提供新的种质资源。具体技术方案如下：

14、1)拟改良水稻品种osrss1基因的序列分析，所述osrss1基因编码的核苷酸序列如seq id no:1所示。所述osrss1基因编码的蛋白质的氨基酸序列如seq id no:2中所示。选择合适位点进行基因编辑靶点设计。

15、2)构建基因编辑载体，利用农杆菌介导法将基因编辑载体导入拟改良水稻品种的愈伤组织中。

16、3)筛选得到纯合突变体植株并进行盐胁迫处理，考察其耐盐能力变化。

17、本发明利用crispr/cas9技术对水稻osrss1基因第一和第二外显子进行定点基因编辑，获得了该基因的三种不同编辑类型的突变体，这三种突变体均表现出盐敏感表型。推测osrss1基因可以正调控水稻的耐盐性，结果不仅揭示了osrss1在水稻逆境胁迫中的功能，也为抗盐水稻培育提供新的基因资源。

18、基于此，本发明鉴定到一个新的与水稻盐胁迫相关的osrss1基因，利用目前基因编辑中最先进和应用广泛的crispr/cas9技术，创制水稻osrss1基因的突变体，并评估其耐盐胁迫的能力，为耐盐水稻的培育提供新的种质资源。

技术特征：

1.osrss1基因在水稻耐盐胁迫中的应用，其特征在于：osrss1基因的核苷酸序列如seqid no:1所示，osrss1基因正调控水稻耐盐性。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：在水稻中敲除osrss1基因会导致水稻对盐胁迫敏感，耐盐能力下降。

3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于：三个osrss1基因敲除突变体分别为cr-osrss1-1、cr-osrss1-2、cr-osrss1-3。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：

5.根据权利要求3或4所述的应用，其特征在于：

技术总结
本发明属于植物基因工程领域，涉及OsRSS1基因在控制水稻耐盐胁迫中的应用。OsRSS1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示，OsRSS1基因正调控水稻耐盐性。在水稻中敲除OsRSS1基因会导致水稻对盐胁迫敏感，耐盐能力下降。

技术研发人员：薛大伟,徐雅婷,田全祥,党聪,单丽青,方云霞,张晓勤,李佳
受保护的技术使用者：杭州师范大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15