OsRS2Z38蛋白在调控水稻耐寒性中的应用

本发明涉及基因工程，特别是涉及osrs2z38蛋白在调控水稻耐寒性中的应用。

背景技术：

1、水稻(oryza sativa l.)是全球广泛种植的作物，为全世界一半以上的人口提供主食。低环境温度是限制粮食作物生长、产量和地理分布的一个主要制约因素。水稻起源于热带和亚热带地区，因此对寒冷压力非常敏感。在20℃以下，水稻的生长和发展会受到干扰，导致产量大幅减少和粮食质量下降。因此，选育抗寒品种是控制冷害最经济有效的办法，解析这些品种间的遗传差异能够用于培育更强韧品种的候选基因，是保障水稻生产和粮食安全的有效途径。

2、剪切因子是一类参与rna剪接过程的蛋白质，这个过程对于真核生物mrna的成熟至关重要。因此，剪切因子的作用为水稻抗冷育种提供了一种新的途径。目前发现的剪接因子，如丝氨酸-精氨酸富含(sr)蛋白，因响应各种非生物胁迫如光信号、干旱、温度和盐胁迫而发生显著变化，从而促进可变剪切的产生。关于剪切因子在水稻对寒冷压力响应中的参与信息仍然有限。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供了osrs2z38蛋白在调控水稻耐寒性中的应用。本发明发现了一种水稻耐寒相关基因osrs2z38，其编码的osrs2z38蛋白可以正向调控水稻的耐寒性。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明提供了osrs2z38蛋白在调控水稻耐寒性中的应用，所述调控包括：提高osrs2z38蛋白表达量提高水稻耐寒性或降低osrs2z38蛋白表达量降低水稻耐寒性；所述osrs2z38蛋白的氨基酸序列如seq id no.14所示。

4、优选的，所述降低osrs2z38蛋白表达量的试剂包括：crispr/cas9基因编辑试剂。

5、优选的，编码所述osrs2z38蛋白的基因的核苷酸序列如seq id no.15所示。

6、本发明提供了一种靶向osrs2z38基因的重组载体，包括靶序列和含有cas9基因的载体；所述靶序列的核苷酸序列如seq id no.11所示。

7、优选的，所述含有cas9基因的载体包括pyl-hu-u3-ccdb-trna(k1)载体。

8、优选的，所述靶序列位于所述pyl-hu-u3-ccdb-trna(k1)载体的bsa i酶切位点之间。

9、本发明提供了一种靶向osrs2z38基因的农杆菌，包括上述技术方案所述的重组载体。

10、优选的，所述农杆菌的原始菌株包括eha105。

11、本发明提供了上述技术方案所述重组载体或上述技术方案所述的农杆菌在降低水稻耐寒性中的应用。

12、本发明提供了上述技术方案所述重组载体或上述技术方案所述的农杆菌在培育冷敏感性水稻中的应用。

13、有益效果：

14、本发明提供了osrs2z38蛋白在调控水稻耐寒性中的应用。本发明发现了一种水稻耐寒相关基因osrs2z38，位于水稻3号染色体上，其编码的osrs2z38蛋白可以正向调控水稻的耐寒性。转录组数据显示，在冷胁迫(6～8℃，72小时)下，耐冷水稻品种(日本晴、越光、藤坂5号、lemont)中osrs2z38基因的表达水平显著高于感冷水稻品种(9311、南京11、特青、madinika 1329::gervex 8366-c1、nona_bokra、kogoni 91-1::c1)中osrs2z38基因的表达水平。本发明利用crispr/cas9基因编辑技术定点编辑水稻osrs2z38基因的靶位点，发现osrs2z38敲除后获得的阳性纯合植株，表现出冷敏感特性，表明osrs2z38基因对于水稻耐寒性的重要性。进一步通过实验发现，osrs2z38基因的hap1单倍型相比于hap2单倍型赋予了水稻更高的耐冷能力。本发明通过实验证明了osrs2z38基因正调控水稻耐寒性。

技术特征：

1.osrs2z38蛋白在调控水稻耐寒性中的应用，所述调控包括：提高osrs2z38蛋白表达量提高水稻耐寒性或降低osrs2z38蛋白表达量降低水稻耐寒性；所述osrs2z38蛋白的氨基酸序列如seq id no.14所示。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述降低osrs2z38蛋白表达量的试剂包括：crispr/cas9基因编辑试剂。

3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，编码所述osrs2z38蛋白的基因的核苷酸序列如seq id no.15所示。

4.一种靶向osrs2z38基因的重组载体，其特征在于，包括靶序列和含有cas9基因的载体；所述靶序列的核苷酸序列如seq id no.11所示。

5.根据权利要求4所述的重组载体，其特征在于，所述含有cas9基因的载体包括pyl-hu-u3-ccdb-trna(k1)载体。

6.根据权利要求5所述的重组载体，其特征在于，所述靶序列位于所述pyl-hu-u3-ccdb-trna(k1)载体的bsa i酶切位点之间。

7.一种靶向osrs2z38基因的农杆菌，其特征在于，包括权利要求4～6任一项所述的重组载体。

8.根据权利要求7所述的农杆菌，其特征在于，所述农杆菌的原始菌株包括eha105。

9.权利要求4～6任一项所述重组载体或权利要求7或8所述的农杆菌在降低水稻耐寒性中的应用。

10.权利要求4～6任一项所述重组载体或权利要求7或8所述的农杆菌在培育冷敏感性水稻中的应用。

技术总结
本发明涉及基因工程技术领域，特别是涉及OsRS2Z38蛋白在调控水稻耐寒性中的应用。本发明发现了一种水稻耐寒相关基因OsRS2Z38，位于水稻3号染色体上，其编码的OsRS2Z38蛋白可以正向调控水稻的耐寒性。本发明利用CRISPR/Cas9基因编辑技术定点编辑水稻OsRS2Z38基因的靶位点，发现OsRS2Z38敲除后获得的阳性纯合植株，表现出冷敏感特性，表明OsRS2Z38基因对于水稻耐寒性的重要性。进一步通过实验发现，OsRS2Z38基因的Hap1单倍型相比于Hap2单倍型赋予了水稻更高的耐冷能力。本发明通过实验证明了OsRS2Z38基因正调控水稻耐寒性。

技术研发人员：宋佳明,陈玲玲,罗继景,钟园园,罗玉虹,孙津梁,周祖文
受保护的技术使用者：西南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/11/11