[发明专利]水稻基因OsT5H在参与金属离子浓度响应中的应用

说明书

本发明公开了水稻基因OsT5H在参与金属离子浓度响应中的应用，第一次发现水稻基因OsT5H在根部有着更高的表达量，而且OsT5H基因的表达强度与环境中的三价铁离子和二价铜离子以及它们的浓度之间存在相关性，可用于指示环境中金属离子污染物的浓度。本发明还通过构建OsT5Hpro：：GUS载体获得了能够在根部显示OsT5H基因表达量的转基因水稻材料，该材料可用作指示材料来反应环境中金属离子污染物浓度。

技术领域

本发明涉及植物基因工程和环境污染技术领域，尤其涉及水稻基因OsT5H在参与金属离子浓度响应中的应用。

背景技术

水稻是一种重要的粮食作物，也是植物分子生物学领域的模式植物。水稻基因OsT5H属于单加氧酶P450家族基因，按P450家族分类系统，此基因命名为CYP71A1；从功能角度来说，由于能够以色胺为底物，催化其芳环5'位置进行羟化反应，形成5 羟色胺。因此，又命名为OsT5H(Oryza Sativa Tryptamine 5Hydroxylation)。

授权公告号为CN107217061B的发明专利文献中公开了水稻基因CYP71A1(即OsT5H)在调控水稻植株抗虫性中的应用，该发明通过对γ射线诱变获得的突变体与野生型进行害虫抗性实验，发现基因CYP71A1突变的水稻植株相比野生型具有更高地抗虫性，验证了抑制基因CYP71A1表达在提高水稻植株抗虫性中的应用。

在进一步探究OsT5H基因组织特异性表达过程中，发现OsT5H在根部有着更高的表达量，而且表达模式与溶液中的化合物种类和浓度有关。

因此，有望建立OsT5H基因的表达强度与环境中化合物浓度及种类之间的相关性。

发明内容

本发明提供了水稻基因OsT5H在参与金属离子浓度响应中的应用，第一次发现水稻基因OsT5H在根部有着更高的表达量，而且OsT5H基因的表达强度与环境中的三价铁离子和二价铜离子以及它们的浓度之间存在相关性，可用于指示环境中金属离子污染物的浓度。

具体技术方案如下：

本发明公开了水稻基因OsT5H在参与金属离子浓度响应中的应用，所述水稻基因OsT5H的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；所述金属离子为Fe³⁺或Cu²⁺。

本发明公开了水稻基因OsT5H编码的蛋白在参与金属离子浓度响应中的应用。

本发明还公开一种参与金属离子浓度响应的转基因水稻材料的制备方法，包括：

(1)构建包含水稻基因OsT5H启动子和报告基因GUS的目的基因；

(2)将所述目的基因连接进原始载体中，形成OsT5Hpro：：GUS载体；

(3)再将所述OsT5Hpro：：GUS载体转入水稻植株中，筛选获得阳性且纯合的转基因水稻材料。

常规的水稻植株中虽然含有OsT5H基因且该基因也能够在水稻植株的根本进行表达，但是，其表达量的多少无法通过肉眼或仪器轻易判断，通过上述制备方法获得转基因水稻材料利用GUS报告基因能够有效显示转基因水稻植株根部OsT5H基因的表达情况。

进一步地，所述水稻基因OsT5H启动子的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。

进一步地，步骤(2)中，所述原始载体为pCAMBIA1300。

进一步地，步骤(3)中，采用农杆菌转化法将所述OsT5Hpro：：GUS载体转入水稻植株中。