一种水稻耐盐相关的OsWRKY18基因及在调控耐盐胁迫中的应用

本发明属于植物基因工程，具体涉及一种水稻耐盐相关的oswrky18基因及在调控耐盐胁迫中的应用。

背景技术：

1、土壤盐渍化指土壤中的盐分不断聚积而逐渐形成盐渍的过程，是危害土壤质量和农业生产力的主要环境制约因素之一。由于人类活动所导致的土壤次生盐渍化是目前土壤盐渍化问题不断加重的主要驱动因素。目前，全球至少有100多个国家存在土壤盐渍的问题，全球盐渍土壤覆盖总面积为9.322×1014hm2。因此，如何提高盐碱地区的土地利用率以及农作物的质量与产量，成为国内外广大专家学者关注度比较高的问题之一。

2、许多基因和不同的调控机制在植物对非生物胁迫的响应中起着中重要作用。植物nac、myb、wrky等转录因子家族通过调节其下游基因的表达来适应非生物胁迫。wrky转录因子家族因其在应对干旱、盐和热胁迫等非生物胁迫中的作用而受到广泛关注。通常，wrky家族的蛋白n端普遍具有高度保守的序列wrkygqk，在c端常常含有2种非典型的锌指结构域，cx4-5cx22-23hxh(c2-h2)或cx7-cx23-hxc(c2hc)。根据锌指基序的结构和wrky结构域的数量，wrky转录因子可分为三组(i、ii和iii)。根据系统进化的远近关系又可以将wrky蛋白家族重新分为ⅰ、ⅱa、ⅱb、ⅱc、ⅱd、ⅱe以及ⅲ，一共六个组群。wrky转录因子通过与其启动子内的w-box基序(ttgacc/t)特异性结合，具有激活或抑制下游基因表达的潜力。

3、wrky转录因子在不同植物的盐胁迫响应中发挥着重要作用。例如，过表达atwrky74显著提高了拟南芥对盐胁迫的耐受性。在番茄中，过表达slwrky8增强了植物对干旱和盐胁迫的耐受性。zmwrky17的异源过表达降低了拟南芥植株对盐胁迫的耐受性，并增加了对aba的敏感性，表明zmwrky17可能通过aba信号转导通路负调控盐胁迫响应。在小麦中，盐和聚乙二醇(peg)处理可强烈诱导tawrky75-a的表达。在水稻中，oswrky50通过aba信号转导途径正调节盐胁迫反应。最近的一项研究表明，oswrky87通过直接调控osabf1的表达提高水稻干旱和耐盐性。然而，wrky转录因子在调控水稻盐胁迫中的作用还远不清楚。

技术实现思路

1、本发明的目的提供一种水稻耐盐相关的oswrky18基因及在调控耐盐胁迫中的应用，不仅为水稻抗逆的分子机制研究提供新的理论证据，也为培育优质的耐盐水稻(作物)新品种提供新的目标基因或新材料。

2、本发明提供了一种水稻耐盐相关的oswrky18基因，所述oswrky18基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。

3、本发明还提供了一种水稻耐盐相关的oswrky18蛋白，所述oswrky18蛋白的氨基酸序列如seq id no.2所示。

4、本发明还提供了一种改变水稻对盐胁迫敏感性的方法，调节水稻基因组中oswrky18基因的表达量，所述oswrky18基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。

5、优选的，所述调节包括提高或降低。

6、本发明还提供了一种提高水稻耐盐胁迫的方法，在目标水稻种质基因组中表达或超表达oswrky18基因的表达量，所述oswrky18基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。

7、本发明还提供了一种提高水稻对盐胁迫敏感的方法，在目标水稻种质基因组中降低oswrky18基因的表达量，所述oswrky18基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。

8、有益效果：本发明提供了一种水稻耐盐相关的oswrky18基因，所述oswrky18基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。所述oswrky18基因定位于细胞核中，主要在根中表达，并且受盐的高度诱导。本发明实施例中使用crispr-cas9技术构建基因编辑突变体植株，筛选了两个不同突变位点的纯合突变体植株进行植株实验，突变体植株进行nacl处理实验发现，在盐处理条件下，突变体植株较野生型对盐胁迫更敏感。突变体植株经过盐处理后，其地上部分和木质部汁液中na+含量较野生型显著升高，所述水稻基因oswrky18通过调控aba反应和盐耐受性相关基因(oslea3-1、rab21、salp1、oshox22、reppr2.1、oshkt1；5)的表达来参与水稻对盐胁迫的耐受性，是一个新的参与耐盐的基因。

技术特征：

1.一种水稻耐盐相关的oswrky18基因，其特征在于，所述oswrky18基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。

2.一种水稻耐盐相关的oswrky18蛋白，其特征在于，所述oswrky18蛋白的氨基酸序列如seq id no.2所示。

3.一种改变水稻对盐胁迫敏感性的方法，其特征在于，调节水稻基因组中oswrky18基因的表达量，所述oswrky18基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。

4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述调节包括提高或降低。

5.一种提高水稻耐盐胁迫的方法，其特征在于，在目标水稻种质基因组中表达或超表达oswrky18基因的表达量，所述oswrky18基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。

6.一种提高水稻对盐胁迫敏感的方法，其特征在于，在目标水稻种质基因组中降低oswrky18基因的表达量，所述oswrky18基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。

技术总结
本发明属于植物基因工程技术领域，具体涉及一种水稻耐盐相关的OsWRKY18基因及在调控耐盐胁迫中的应用。本发明提供了一种水稻耐盐相关的OsWRKY18基因，所述OsWRKY18基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。所述OsWRKY18基因定位于细胞核中，主要在根中表达，并且受盐的高度诱导，构建敲除基因突变体后进行NaCl处理，发现在盐处理条件下，突变体植株对盐胁迫更敏感。突变体植株经过盐处理后，其地上部分和木质部汁液中Na<supgt;+</supgt;含量显著升高，所述OsWRKY18通过调控地上部的Na<supgt;+</supgt;离子转运以及相关胁迫基因的表达来参与水稻对盐胁迫的耐受性。

技术研发人员：夏继星,付珊,李龙英,刘福航,彭丽云
受保护的技术使用者：广西大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12