[发明专利]一种耐酸铝胁迫的转基因大豆及其应用在审

专利信息
申请号: 201910628510.6 申请日: 2019-07-11
公开(公告)号: CN110358789A 公开(公告)日: 2019-10-22
发明(设计)人: 赵剑;曾强圣;王俊杰 申请(专利权)人: 华中农业大学
主分类号: C12N15/82 分类号: C12N15/82;C12N15/29;A01H5/00;A01H6/54
代理公司: 北京轻创知识产权代理有限公司 11212 代理人: 胡智勇
地址: 430000*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 转基因大豆 耐酸铝 胁迫 锌指蛋白 转录因子 应用 氨基酸序列 农杆菌侵染 大豆植株 植物品种 重要意义 蒺藜苜蓿 基因组 抗酸 酸铝 外源 整合 农作物 土壤 南方 转化 培育 研究
【说明书】:

发明公开了一种耐酸铝胁迫的转基因大豆及其应用。其中转基因大豆为农杆菌侵染而得,且转基因大豆基因组中整合有外源的锌指蛋白转录因子;锌指蛋白转录因子编码的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。该转基因大豆是通过将从蒺藜苜蓿中分离获得的锌指蛋白转录因子转化到大豆植株中表达而得到的。本发明提供了一种耐酸铝胁迫的转基因大豆的产生和应用,对于培育耐酸铝植物品种,在南方酸铝土壤中提高农作物产量具有重要意义,并且为进一步开展作物抗酸铝胁迫研究奠定基础。

技术领域

本发明涉及基因工程技术领域,尤其涉及一种耐酸铝胁迫的转基因大豆及其应用。

背景技术

土壤pH对作物生长十分重要,大多数农作物喜爱中性或者微酸性的土壤。但在酸性土壤中,作物的根系生长发育首先受到损伤,继而影响水分和矿质营养元素的吸收,最终导致作物品质和产量降低,经济效益下降。

世界范围内酸性土壤和铝毒害严重影响约30%的可耕地面积,是制约粮食生产的主要因素之一。在我国南方地区广泛分布的砖红壤、红壤、赤红壤等典型的酸性土壤,约有2千万公顷,严重制约了农作物的生产。

大豆是我国传统的农作物,是重要的粮食和经济作物。大豆种植范围广泛,按地域可以分为北方大豆种植区、黄淮海大豆种植区和南方大豆种植区。而我国南方大部分的土壤都属于酸性的红壤土,易发生铝毒害胁迫,导致作物生长发育迟缓,品质和产量降低等问题。

植物进化出了多种多样的耐酸铝胁迫机制,一般认为在酸性土壤中植物耐铝的生理学基础分为质体外排斥和质体内螯合。其中,植物相应非金属毒害这类非生物逆境胁迫时,涉及基因在转录水平和转录后水平的精确调控,主要有AP2/EREBP、MYB、bHLH和C2H2锌指结构转录因子家族。

STOP(Senstive to proton rhizotoxicity)是在蒺藜苜蓿(Medicagotruncatula)突变体中发现的C2H2锌指结构转录因子蛋白(其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示)。该蒺藜苜蓿STOP基因(以下简称MtSTOP)的突变和功能丧失引起植物对酸铝胁迫很敏感,分析STOP1蛋白氨基酸序列长度为499aa,包含4个C2H2锌指结构域。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种产生耐酸铝胁迫的转基因大豆。

为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是,一种耐酸铝胁迫的转基因大豆,该转基因大豆利用农杆菌侵染介导的遗传转化而得,且转基因大豆基因组中整合有外源的锌指蛋白转录因子(MtSTOP),锌指蛋白转录因子编码的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。

作为优选,锌指蛋白转录因子从蒺藜苜蓿中分离获得。

本发明还包括上述转基因大豆在作物抗酸铝胁迫方面的应用。

本发明的有益效果是:

本发明提供了一种耐酸铝胁迫的转基因大豆的产生和应用,对于培育耐酸铝植物品种,在南方酸铝土壤中提高农作物产量具有重要意义,并且为进一步开展作物抗酸铝胁迫研究奠定基础。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例经酸溶液处理和酸铝溶液处理后,MtSTOP和对照组根系表型对照。

图1中标记:a-c:酸溶液处理下,MtSTOP和对照组(GFP)根系表型;d-f:酸铝溶液处理下,MtSTOP和对照组(GFP)根系表型。

图2是本发明实施例经酸溶液和酸铝溶液处理后,MtSTOP和对照组发根中部分GmALMT基因的表达量。

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