[发明专利]水稻钾离子转运蛋白基因OsHAK9在提高盐胁迫下种子萌发能力中的应用

说明书

本发明属于种子科学与技术学领域，公开了水稻钾离子转运蛋白基因OsHAK9在盐胁迫下提高种子萌发能力中的应用。所述的水稻钾离子转运蛋白基因OsHAK9的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，编码的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。本发明通过MutMap方法从水稻盐敏感突变体gss1中克隆获得基因OsHAK9，功能互补实验证明OsHAK9能够提高盐胁迫下水稻种子的萌发能力。该基因可应用于高活力种子水稻品种选育以及盐胁迫下水稻种子萌发性状的遗传改良，对直播水稻生产具有重要意义。

技术领域

本发明属于种子科学与技术领域，涉及水稻钾离子转运蛋白基因OsHAK9在盐胁迫下提高水稻种子萌发能力中的应用，专用于高活力种子水稻品种选育以及盐胁迫下水稻种子萌发性状的遗传改良。

背景技术

水稻(Oryza sativa L.)是我国重要粮食作物，全球约有30％的水稻耕地受到盐害的影响。随着经济的发展，水稻直播稻、机插稻越来越普遍，提高盐胁迫条件下水稻种子萌发能力变得日益重要。

种子萌发是一个由多基因控制的复杂数量性状。近十年来利用QTL分析定位了多个水稻种子萌发相关的QTLs，通过图位克隆等方法已成功克隆至少6个种子萌发相关基因，qLTG3-1、 Sdr4、OsVP1、OsGA20ox1、OsFbx352和GD1等。但是在盐胁迫下，种子萌发同时受渗透效应和离子效应双重效应影响。至今，种子耐盐胁迫萌发相关基因的克隆很少，有待进一步发掘和克隆。

MutMap是以二代测序技术为基础，通过对F₂分离群体中隐性表型个体DNA测序，与野生型基因组序列相比对，找出目的基因的定位克隆方法。该方法由Abe等提出，具有快捷、高效、成本低等特点。目前已在水稻抗稻瘟病和水稻苗期耐盐等优异基因发掘方面得到充分验证和利用，如水稻苗期耐盐基因OsRR22的鉴定和克隆。此外，通过对该方法优化，衍生了可用于数量性状Mut-QTL定位。

发明内容

本发明的目的在于提供一个提高盐胁迫下水稻种子萌发能力的水稻钾离子转运蛋白基因 OsHAK9的分离克隆、功能验证和应用。本发明公开一个水稻钾离子转运蛋白基因OsHAK9及其编码蛋白，该基因可作为目的基因导入植物，提高水稻盐胁迫下种子萌发能力，以改良水稻种子活力和耐盐性。

本发明所述的水稻钾离子转运蛋白基因OsHAK9，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

本发明所述的水稻钾离子转运蛋白基因OsHAK9编码的蛋白，其氨基酸序列如SEQID NO.2所示。

本发明的第一个目的为提供SEQ ID NO.1所示的水稻钾离子转运蛋白基因OsHAK9在提高盐胁迫下水稻种子萌发能力中的应用。

SEQ ID NO.2所示的水稻钾离子转运蛋白基因OsHAK9编码的蛋白在提高盐胁迫下水稻种子萌发能力中的应用。

进一步的，所述的提高盐胁迫下水稻种子萌发能力为提高水稻种子发芽率和/或提高水稻种子发芽速度和/或提高水稻种子活力和/或促进幼苗生长。

进一步的，前述应用为将所述水稻钾离子转运蛋白基因OsHAK9的植物表达载体导入水稻，提高盐胁迫下水稻种子萌发能力。

进一步的，所述水稻钾离子转运蛋白基因OsHAK9的植物表达载体的构建方法为：

(1)以日本晴种子或幼苗cDNA材料为模板，设计如SEQ ID NO.3所示的上游引物OsHAK9-F1和如SEQ ID NO.4所示的下游引物OsHAK9-R1，利用降落PCR扩增技术获得如 SEQID NO.1所示的OsHAK9基因编码序列全长；

(2)以日本晴基因组DNA为模板，设计如SEQ ID NO.5所示的上游引物OsHAK9-F2和如SEQ ID NO.6所示的下游引物OsHAK9-R2，利用常规PCR扩增技术获得如SEQ ID NO.7所示的OsHAK9基因启动子序列；