一種rna及產生該rna的基因在調控水稻根系發育中的應用的製作方法

2024-01-26 04:03:15

專利名稱：一種rna及產生該rna的基因在調控水稻根系發育中的應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及生物技術領域，尤其涉及ー種RNA及產生該RNA的基因在調控水稻根系發育中的應用。
背景技術：
植物通過根系從土壤中吸收水分、礦物質及其它營養成分，因此，根系對植物的生長發育極其重要。而單、雙子葉植物的根系之間存在顯著不同，如雙子葉植物中的擬南芥有主根，並在主根上產生側根，而單子葉植物水稻則以龐大的不定根係為主。因此，儘管近幾年在擬南芥根系發育的研究中取得了較大進展，但對糧食作物水稻的相關機制了解並不多。已報導的參與水稻根系發育的基因較少，僅有CRLl (CROWN R00TLESS1),WOXIKffUSCH EL-relatedhomeoboxgene)以及 RSL4(R00T HAIR DEFECTIVE6-LIKE4)等，它們都是編碼蛋白的功能基因。到目前為止，還沒有長的非編碼RNA (non-protein coding RNA, npcRNA)參與水稻根系發育的報導。植物長非編碼RNA研究是最近幾年興起的熱點，2012年先後有兩篇文章報導ー個長非編碼RNA (LDMAR)在水稻的光敏感核不育中具有重要調控作用。雖然轉錄組測序結果顯示了植物中存在大量長非編碼RNA，但大部分均功能未知。

發明內容
本發明的ー個目的是提供水稻中ー種長RNA 0s-npcRlRNA及產生該RNA的基因0s-npcRl的用途。本發明提供的0s-npcRlRNA或產生該RNA的基因在調控植物根系發育中的應用；所述Os-npcRlRNA的核苷酸序列為序列表中的序列2。上述應用中，所述產生Os-npcRlRNA的基因的核苷酸序列為序列表中序列I自5』末端第8-521核苷酸。上述應用中，所述調控植物根系發育為抑制植物根系發育或促進植物根系發育。上述應用中，所述抑制根系發育體現在減少主根長度；所述植物為單子葉植物或雙子葉植物；在本發明的實施例中採用單子葉植物為水稻。本發明的另ー個目的是提供ー種培育轉基因植物的方法。本發明提供的方法，為將產生Os-npcRlRNA的基因導入目的植物，得到抑制根系發育的轉基因植物，所述Os-npcRlRNA的核苷酸序列為序列表中的序列2。上述方法中，所述抑制根系發育體現在所述轉基因植物的主根長度小於所述目的植物。所述產生Os-npcRlRNA的基因的核苷酸序列為序列表中序列I自5』末端第8-521核苷酸。所述產生Os-npcRlRNA的基因通過表達載體導入所述目的植物。上述方法中，所述表達載體為將所述產生Os-npcRlRNA的基因插入pCAMBIA1300中，得到的表達Os-npcRlRNA的載體。在本發明的實施例中，表達載體為os-npcRl-1300，具體為將序列表中的序列I自5』末端第8-521位核苷酸插入PCAMBIA1300的Xba I和Sac I酶切位點間得到的載體。上述方法中，所述目的植物為雙子葉植物或者單子葉植物；在本發明的實施例中採用單子葉植物為水稻。本發明的第三個目的是提供ー種表達載體。
本發明提供的表達載體，為將產生Os-npcRlRNA的基因插入pCAMBIA1300中，得到的表達Os-npcRlRNA的載體；所述Os-npcRlRNA的核苷酸序列為序列表中的序列2 ;所述產生Os-npcRlRNA的基因的核苷酸序列具體為序列表中序列I自5』末端第8-521核苷酸。在本發明的實施例中，表達載體為os-npcRl-1300，具體為將序列表中的序列I自5』末端第8-521位核苷酸插入pCAMBIA1300的Xba I和Sac I酶切位點間得到的載體。本發明的實驗證明，本發明將水稻產生os-npcRlRNA的基因進行轉基因過表達，得到轉基因水稻，該轉基因水稻的根系發育受到抑制，說明該基因能減少水稻的根系，但不影響其地上部分的生長發育。因此該基因可能應用在農作物密植相關的育種研究與生產中。


圖I為PCR擴增得到os-npcRl圖2為轉基因水稻的PCR鑑定圖3為os-npcRl調控水稻根系發育
具體實施例方式下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規方法。下述實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業途徑得到。實施例l、os-npcRlRNA編碼基因的獲得I、水稻總RNA的提取I) Trizol 法提取(I)取適量日本睛水稻(0. Sativa L. spp. japonica, varnipponbare,以下也稱為野生型水稻；Loss of Function of OsDCLl Affects MicroRNA Accumulation and CausesDevelopmental Defects in Rice, Plant Physiology, 2005，V139 (I) 296-305 ;公眾可從中國科學院遺傳與發育生物學研究所獲得)材料(0. Ig)加入液氮研磨15min，至粉末狀，將粉末倒入2mL離心管(約佔1/2管),然後立即加入ImL Trizol試劑。將粉末與Trizol試劑混勻，在室溫下孵育5min，以便核酸蛋白複合體完全解離。(2)將離心管於 4°C 12000rpm 離心 15min。(3)將上清液轉移到新的2mL離心管中，井向其中加入等體積O. 5ml氯仿，手動劇烈振蕩管體15s後,室溫靜至2 3min。(4)將離心管於 4°C 12000rpm 離心 15min。(5)將上層的水相轉移至新的離心管中，向其中加入等體積的異丙醇以沉澱RNA。混勻後，於ー 20°C靜置lOmin。(6)將離心管於 4°C 12000rpm 離心 lOmin。
(7)倒掉上清液，加入ImL 75%乙醇清洗RNA沉澱，振蕩後，4°C 12000rpm離心3min。(8)除去こ醇溶液，在超淨臺吹乾。(9)加入20 μ I不含RNA酶的水溶解沉澱，得到RNA溶液。2 ) RNA 的純化(除 DNA )(I)將RNA溶液加水至39 μ 1，按下表加入其餘試劑，混勻。
權利要求
1.Os-npcRlRNA或產生Os_npcRlRNA的基因在調控植物根系發育中的應用；所述Os-npcRlRNA的核苷酸序列為序列表中的序列2。
2.根據權利要求I所述的應用，其特徵在於所述產生Os-npcRlRNA的基因的核苷酸序列為序列表中序列I自5』末端第8-521核苷酸。
3.根據權利要求I或2所述的應用，其特徵在於所述調控植物根系發育為抑制植物根系發育或促進植物根系發育。
4.根據權利要求1-3中任一所述的應用，其特徵在於所述抑制根系發育體現在減少主根長度； 所述植物為單子葉植物或雙子葉植物；所述單子葉植物具體為水稻。
5.ー種培育轉基因植物的方法，為將產生Os-npcRlRNA的基因導入目的植物，得到抑制根系發育的轉基因植物，所述Os-npcRlRNA的核苷酸序列為序列表中的序列2。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於所述抑制根系發育體現在所述轉基因植物的主根長度小於所述目的植物。
7.根據權利要求5或6所述的方法，其特徵在於所述產生Os-npcRlRNA的基因的核苷酸序列為序列表中序列I自5』末端第8-521核苷酸； 所述產生Os-npcRlRNA的基因通過表達載體導入所述目的植物。
8.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於所述表達載體為將所述產生Os-npcRlRNA的基因插入PCAMBIA1300中，得到的表達Os-npcRlRNA的載體。
9.根據權利要求5-8任一所述的方法，其特徵在於所述目的植物為雙子葉植物或者單子葉植物；所述單子葉植物具體為水稻。
10.ー種表達載體，為將產生Os-npcRlRNA的基因插入pCAMBIA1300中，得到的表達Os-npcRlRNA的載體；所述Os-npcRlRNA的核苷酸序列為序列表中的序列2 ;所述產生Os-npcRlRNA的基因的核苷酸序列具體為序列表中序列I自5』末端第8-521核苷酸。
全文摘要
本發明公開了一種RNA及其對應基因在調控水稻根系發育中的應用。本發明提供的Os-npcR1RNA或產生Os-npcR1RNA的基因調控植物根系發育中的應用；所述Os-npcR1RNA的核苷酸序列為序列表中的序列2。所述調控植物根系發育為抑制植物根系發育或促進植物根系發育。本發明的實驗證明，本發明將水稻os-npcR1基因進行轉基因過表達，得到轉基因水稻，該轉基因水稻的根系發育受到抑制，說明該基因能減少水稻的根系，但不影響其地上部分的生長發育。因此該基因可為農作物密植相關的育種提供重要參考或作為候選基因。
文檔編號C12N15/82GK102851280SQ20121034771
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月18日 優先權日2012年9月18日
發明者王秀傑, 王猛, 儲成才, 曹守雲 申請人:中國科學院遺傳與發育生物學研究所