[发明专利]OsCRRP在水稻耐热胁迫中的应用

说明书

本发明属于植物基因工程领域，本发明公开了一种OsCRRP在水稻耐热胁迫中的应用，OsCRRP基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示，OsCRRP基因编码区序列如SEQ ID NO：2所示。在水稻中敲除OsCRRP基因，所得转基因植株在热胁迫下萌发率降低，幼苗叶片枯萎。

技术领域

本发明属于植物基因工程领域，具体地说，本发明涉及OsCRRP蛋白在水稻耐热胁迫的应用。

背景技术

水稻是一种重要的粮食作物，养活了世界上大部分的人口。高温会对水稻的生长发育产生不利的影响，进而影响水稻的产量和品质。热激转录因子对水稻的耐热至关重要。热激转录因子通过激活一系列酶和伴侣蛋白等热激响应基因的表达，来维持水稻在高温条件下的正常生长。其中，在高温胁迫下，热休克蛋白和活性氧清除酶是主要的功能蛋白，也是热激转录因子的靶标。他们通过参与调节细胞内蛋白质稳态及清除活性氧在热激反应中发挥关键作用。目前，关于植物应对热胁迫的研究，大多来自拟南芥。水稻起源于温带或热带地区，本身具有一定的耐热性。然而，关于水稻耐热性的遗传基础知之甚少，有待深入研究。

OsCRRP基因是水稻等单子叶植物特有的基因，该OsCRRP基因的序列在NCBI的基因库中被登录(GenBank:AP014959.1)。该基因编码的蛋白LOC_Os03g36080结构独特且功能完全未知。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供OsCRRP基因的用途---在水稻耐热胁迫中的应用。

为解决上述技术问题，本发明提供OsCRRP在水稻耐热胁迫中的应用：OsCRRP基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示，编码区序列(CDS)如SEQ ID NO：2所示。

作为本发明应用的改进：OsCRRP基因编码的蛋白质的氨基酸如SEQ ID NO：3所示。

作为本发明应用的进一步改进：在水稻(例如日本晴)中敲除OsCRRP基因，所得转基因植株在热胁迫下萌发率降低，幼苗叶片枯萎。

敲除OsCRRP基因的序列为以下任一：SEQ ID NO：4、SEQ ID NO：5、SEQ ID NO：6。

在本发明的热胁迫实验中，种子采用的热胁迫温度为38℃，幼苗采用的热胁迫温度为42℃。

本发明的方案具体如下：

本发明提供的OsCRRP基因在水稻耐热胁迫中的应用，OsCRRP基因的cDNA序列为：

i)SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列；或

ii)SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列经取代、缺失和/或增加一个或多个核苷酸且表达相同功能蛋白质的核苷酸序列；或

iii)在严格条件下与SEQ ID NO：1所示序列杂交且表达相同功能蛋白质的核苷酸序列，所述严格条件为在含O.1％SDS的0.1×SSPE或含0.1％SDS的0.1×SSC溶液中，在65℃下杂交，并用该溶液洗膜；或iv)与i)、ii)或iii)的核苷酸序列具有90％以上同源性且表达相同功能蛋白质的核苷酸序列。

本发明克隆的控制水稻热激响应基因命名为OsCRRP，该基因序列来自水稻品种日本晴，其cDNA序列大小为735bp，编码区序列(CDS)如SEQ ID NO：2所示。该基因编码具有244个氨基酸的功能完全未知的蛋白(SEQ ID NO：3)，且不存在已知的结构域。AlphaFold蛋白质结构数据库提供的OsCRRP的结构是一个“矩形盒”状形状，由高置信水平的反向平行β-片层组成。进一步研究发现，在热胁迫时OsCRRP基因的表达上调，蛋白积累量增多，在耐高温逆境方面发挥重要的作用。