[发明专利]水稻转录因子OsHRS1突变体构建方法及其在水稻干旱胁迫中的应用

说明书

本发明属于作物遗传育种领域，具体涉及一种水稻转录因子OsHRS1突变体构建方法及其在水稻干旱胁迫中的应用。该基因为水稻MYB家族转录因子基因OsHRS1,其序列如图1所示。水稻转化的功能分析表明OsHRS1在水稻干旱胁迫中具有重要作用，还可用于其它作物的抗逆转基因应用。该抗逆基因来自植物本身，对环境影响小。

技术领域

本发明属于作物遗传育种领域，具体涉及水稻转录因子OsHRS1突变体构建方法及其在水稻干旱胁迫中的应用。

背景技术

水资源短缺是一个主要的农业问题，缺极大地影响了植物的生长和发育，降低了作物产量。 在人类总用水量中，70％是农业用水。因此对于研究作物节水抗旱机制，减少当前和未来的干旱风险具有重要意义。水稻是中国最主要的粮食作物之一，也是农业用水第一大户，如何提高水稻水分利用效率，开展水稻节水抗旱研究，发展节水型水稻，缓解水资源的供需矛盾，在农业节水抗旱中具有突出意义。因此对水稻进行抗旱性研究，减少农业生产用水显得尤为重要。在干旱条件下，植物激活各种代谢防御系统维持生长，例如通过降低蒸腾速率提高水稻的节水耐旱性。植物主要是通过蒸腾消耗大量水分， 而蒸腾主要是通过调节气孔运动（张开和关闭）来减少水分流失（Sirichandra et al.2009）。气孔位于植物叶片表皮，位于植物叶子表皮中的气孔控制CO₂在蒸腾过程中对光合作用和水分流失的吸收，因此在节水耐旱中具有重要作用。

OsHRS1是MYB家族转录因子，大部分MYB蛋白具有转录激活作用，但有的MYB蛋白也可以降低目的基因表达。有研究表明，在拟南芥中AtMYB2蛋白在对脱水、盐胁迫和ABA的应答过程中起到转录调控作用。到目前为止，有关MYB家族转录因子的研究大部分来自拟南芥，而在水稻中的研究报道并不多。本发明以水稻为研究材料，有关OsHRS1的研究主要是与花发育相关而在非生物胁迫中没有报道。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明的目的是利用水稻转录因子OsHRS1基因的敲除材料，并进一步公开了水稻转录因子OsHRS1基因在水稻节水耐旱中的应用。

本发明提供水稻转录因子OsHRS1基因的敲除引物，所述的敲除引物序列如SEQ IDNo.1-2所示。本发明还提供水稻转录因子OsHRS1基因的敲除靶位点，所述的靶位点如SEQID No.3所示。

通过CRISPR-Cas9技术，获得水稻转录因子OsHRS1基因敲除材料。具体包括以下步骤：

（1）克隆水稻转录因子OsHRS1基因；

（2）RT-PCR方法获得水稻转录因子OsHRS1基因片段，依据CRISPR-Cas9技术原理，设计OsHRS1的突变靶位点，将带有靶位点的核苷酸序列与BGK03载体相连得到转化质粒，转化农杆菌；

（3）将带有转化质粒的农杆菌采用转基因方法转化日本晴水稻，得到OsHRS1敲除材料；

（4）OsHRS1敲除材料蒸腾表型分析；

（5）OsHRS1敲除材料蒸腾速率气孔导度的测定；

（6）OsHRS1敲除材料气孔观察。