TaSLC25A4-7A基因在小麦育种及提高抗逆能力中的应用

本文涉及作物改良，尤指taslc25a4-7a基因在小麦育种及提高抗逆能力中的应用。

背景技术：

1、小麦作为全球重要的粮食作物，对于全球粮食安全和经济发展至关重要。提高小麦的产量和改良其性状一直是农业研究的重要目标。然而，小麦是异源六倍体，由a、b和d三个不同的基因组构成，使得基因的定位和研究相对复杂，且基因组dna重复序列比例高，超过80％，特定基因的定点突变可能会受到重复序列的干扰，不利于定向诱变育种。因此，寻找能够调控小麦生长发育特征的新的基因和调控途径是当前研究的焦点之一。

2、溶质转运家族25(solute carrier family 25，slc25)也被称为线粒体载体家族(mitochondrial carrier family，mcf)，其成员mc大多嵌于线粒体内膜，通过参与adp/atp、氨基酸等分子的转运过程调控氧化磷酸化、氨基酸代谢及线粒体复制等代谢途径和生物学过程，也参与花青素合成的调控过程。

3、近年来，基因工程技术和基因编辑技术的发展为农作物的改良提供了新的工具。通过生物技术，已经挖掘出一些作物选育和产量改良的相关基因和技术。

技术实现思路

1、以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

2、本技术提供了taslc25a4-7a基因在小麦育种及提高抗逆能力中的应用。

3、传统的小麦选育方法通常是基于自然变异或大规模杂交，需要经过多年的繁殖和筛选才能获得理想的品种，且传统选育方法受制于基因座的遗传背景和复杂的遗传交互作用，导致目标性状的改良过程缓慢、不可预测。而本技术利用基因工程技术，通过调控taslc25a4-7a基因的表达水平，可以直接实现目标性状的改良，能精确地调控taslc25a4-7a基因的表达量，从而大大提高了选育效率和速度，使得目标性状的改良更加精准可控。并且taslc25a4-7a基因用于小麦选育的研究尚未见报道。

4、本技术提供了taslc25a4-7a基因或其编码的蛋白在小麦育种中的应用。

5、本技术提供了taslc25a4-7a基因或其编码的蛋白在提高小麦产量中的应用。

6、本技术提供了taslc25a4-7a基因或其编码的蛋白在提高小麦抗逆能力中的应用。

7、本技术提供了taslc25a4-7a基因或其编码的蛋白在使小麦抽穗期提前中的应用。

8、本技术提供了taslc25a4-7a基因或其编码的蛋白在增加小麦分蘖数中的应用。

9、本技术提供了taslc25a4-7a基因或其编码的蛋白在提高小麦株高中的应用。

10、本技术提供了taslc25a4-7a基因或其编码的蛋白在提高小麦穗长中的应用。

11、本技术提供了taslc25a4-7a基因或其编码的蛋白在增大小麦籽粒的应用。

12、本技术提供了taslc25a4-7a基因或其编码的蛋白在提高小麦千粒重中的应用。

13、本技术提供了taslc25a4-7a基因或其编码的蛋白在提高小麦净光合速率中的应用。

14、在一些示例性实施方式中，所述应用还包括使用与所述taslc25a4-7a基因序列具有至少70％同一性的序列或其编码的蛋白。

15、在一些示例性实施方式中，所述序列与seq id no.3具有至少71％同一性；优选地至少72％同一性；优选地至少73％同一性；优选地至少74％同一性；优选地至少75％同一性；优选地至少76％同一性；优选地至少77％同一性；优选地至少78％同一性；优选地至少79％同一性；优选地至少80％同一性；优选地至少81％同一性；优选地至少82％同一性；优选地至少83％同一性；优选地至少84％同一性；优选地至少85％同一性；优选地至少86％同一性；优选地至少87％同一性；优选地至少88％同一性；优选地至少89％同一性；优选地至少90％同一性；优选地至少91％同一性；优选地至少92％同一性；优选地至少93％同一性；优选地至少94％同一性；优选地至少95％同一性；优选地至少96％同一性；优选地至少97％同一性；优选地至少98％同一性；优选地至少99％同一性；优选地至少99.99％同一性。

16、“百分比同一性”和“％同一性”是指两个序列(核苷酸或氨基酸)在比对中的相同位置处具有相同残基的程度。例如，“氨基酸序列与seq id no:y x％相同”是指氨基酸序列与seq id no:y的同一性％并且详细说明为氨基酸序列中x％的残基与seq id no:y中公开的序列的残基相同。通常，应用计算机程序进行这样的计算。比较和比对序列对的示例性程序包括align(myers和miller,1988)、fasta(pearson和lipman,1988；pearson,1990)和带空位的blast(altschul等人，1997)、blastp、blastn或gcg(devereux等人，1984)。

17、在一些示例性实施方式中，taslc25a4-7a基因在seq id no.3中示出；所述taslc25a4-7a基因编码的蛋白在seq id no.6中示出。

18、在一些示例性实施方式中，利用taslc25a4-7a基因提高小麦产量的方法包括以下步骤：通过基因克隆的方法获得taslc25a4-7a基因cds的cdna序列；并且构建用于小麦转化的表达载体；将构建好的表达载体转入到根癌农杆菌中，转化小麦，并且获得转基因植株。

19、在一些示例性实施方式中，基因克隆的方法中采用的引物如下：

20、正向引物7a-f1：5’-cagttctagaatggatgaactgtgccctc-3’(seq id no.1)；

21、方向引物7a-r1：5’-cagtcccgggttgccaccaccggatccatac-3’(seq id no.2)。

22、在一些示例性实施方式中，所述应用包括产生包含taslc25a4-7a基因过表达的小麦品系。

23、在一些示例性实施方式中，所述小麦品系的植株与野生型小麦自交系进行杂交、回交、自交分离获得遗传背景清晰且包含taslc25a4-7a基因过表达的高产的小麦自交系。

24、在一些示例性实施方式中，检测过表达植株的taslc25a4-7a基因表达水平的引物如下：

25、7aqf2：tcaggaagatcatcgccgaggag(seq id no.4)；

26、7aqr2：atacacagcaaggacaccagcac(seq id no.5)。

27、在一些示例性实施方式中，所述taslc25a4-7a基因或其编码的蛋白能够使小麦的抽穗期提前、分蘖数增多、株高增高、穗长增长、籽粒变大、千粒重增重或净光合速率增加。

28、在一些示例性实施方式中，taslc25a4-7a基因或其编码的蛋白在提高水稻、玉米、大豆或蔬菜育种、产量和/或抗逆能力中的应用。

29、与相关技术相比，本技术具有以下优点：

30、本技术发现了taslc25a4-7a基因可用于小麦选育。taslc25a4-7a基因过表达植株不仅抽穗提前，分蘖数目增加，有助于小麦的生产效率和产量，还能使小麦的籽粒变大，有助于提高小麦的品质和经济价值。

31、通过基因工程，本发明可以更精确地调控taslc25a4-7a基因在小麦中的表达，对提高小麦选育效率，缩短选育周期，并增加选育新品种的成功率有极大的推动作用。

32、本技术技术方案具有可操作性高、应用广泛的特点，为植物遗传改良和品种选育提供了有效且稳定的方法。

33、本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。