[发明专利]水稻OsbZIP39基因在提高水稻镉抗性中的应用

说明书

本发明公开了一种水稻OsbZIP39基因在提高水稻镉抗性中的应用，所述水稻OsbZIP39基因的核苷酸序列如SEQIDNO.1所示，在本发明中，利用CRISPR‑Cas9编辑技术，编辑水稻OsbZIP39基因第一外显子区域的靶序列，使靶序列产生缺失2个碱基的突变，得到基因突变植株osbzip39，发现其负责镉吸收转运的基因表达下调而负责镉外排的基因表达上调，因而对镉的外排能力增强，从而可以抵抗高浓度镉胁迫。水稻OsbZIP39基因的克隆和新功能的发现，为水稻遗传育种提供了新的基因靶点和资源。

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域，更具体地，本发明涉及一种水稻OsbZIP39基因在提高水稻镉抗性中的应用。

背景技术

近年来土壤镉(cadmium，Cd)污染问题日益严峻，土壤Cd超标会对植物造成极大危害，不仅影响其正常生长造成粮食作物的减产，而且土壤中的Cd会在粮食作物中富集，对人体健康造成极大的威胁。

水稻作为重要的粮食作物之一，其品质受到民众的广泛关注。目前，我国许多省市均存在大米Cd含量超标的问题，因此挖掘水稻抗Cd基因，解析水稻对Cd的调控机制，降低大米中的Cd含量，是发展绿色农业，保证农作物产量和质量，实现食品与环境安全和提高农业产值的基础。

发明内容

基于此，本发明的目的之一是提供一种水稻OsbZIP39基因在提高水稻镉抗性中的应用。

实现上述发明目的的具体技术方案包括如下：

水稻OsbZIP39基因在提高水稻镉抗性中的应用，所述水稻OsbZIP39基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

本发明还提供了水稻OsbZIP39基因在水稻遗传育种中的应用。

本发明还提供了水稻OsbZIP39蛋白在提高水稻镉抗性中的应用，所述水稻OsbZIP39蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

本发明还提供了水稻OsbZIP39蛋白在水稻遗传育种中的应用。

本发明还提供了一种水稻OsbZIP39基因突变载体，所述基因突变载体是利用CRISPR-Cas9编辑技术构建而得，所述水稻OsbZIP39基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

在其中一些实施例中，所述CRISPR-Cas9编辑技术编辑水稻OsbZIP39基因第一外显子区域的靶序列，使靶序列产生缺失2个碱基的突变；所述靶序列如SEQ ID NO.3所示。

在其中一些实施例中，针对所述靶序列的sgRNA序列如SEQ ID NO.4所示。

本发明还提供了上述水稻OsbZIP39基因突变载体在提高水稻镉抗性中的应用。

本发明还提供了上述水稻OsbZIP39基因突变载体在水稻遗传育种中的应用。

一种提高水稻镉抗性的制剂，所述制剂的活性成分包括上述水稻OsbZIP39基因突变载体。

一种提高水稻镉抗性的方法，所述方法包括步骤：利用CRISPR-Cas9编辑技术构建水稻OsbZIP39基因突变载体，使水稻OsbZIP39基因的功能丧失；所述水稻OsbZIP39基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

一种培育抗镉水稻的方法，所述方法包括步骤：利用CRISPR-Cas9编辑技术构建水稻OsbZIP39基因突变载体，使水稻OsbZIP39基因的功能丧失；所述水稻OsbZIP39基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

在其中一些实施例中，所述CRISPR-Cas9编辑技术编辑水稻OsbZIP39基因第一外显子区域的靶序列，使靶序列产生缺失2个碱基的突变；所述靶序列如SEQ ID NO.3所示。