基因TaPT16在提高小麦产量相关性状方面的应用

    专利查询2026-05-07  4


    本发明属于农业生物,具体涉及基因tapt16在提高小麦产量相关性状方面的应用。


    背景技术:

    1、磷对植物生长具有重要作用。磷在土壤中主要以复合体、不溶物及有机形式存在,而植物主要以无机磷形式获取磷,因而土壤中的磷难以被植物吸收利用。丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,am)是自然界中最古老且分布最广泛的植物共生体。作为活体共生菌,am真菌从植物体内吸收碳源维持自身的生长,同时am真菌促进植物吸收矿质元素,植物根系获取的磷几乎都是通过菌根吸收。

    2、植物为了适应低磷的环境,进化出了低亲和力磷转运系统和高亲和力磷转运系统。低亲和力转运蛋白在高磷浓度时发挥作用,高亲和力转运蛋白在低磷浓度时发挥作用,已发现的磷转运蛋白基因主要分为4个家族:pht1、pht2、pht3、pht4。pht2、pht3和pht4的大部分家族成员为低亲和力磷转运蛋白,而pht1大部分成员为高亲和力转运蛋白。目前,通过基因组测序和同源基因克隆的方法,已分离鉴定出多个pht1蛋白。拟南芥的pht1家族包括9个成员。在番茄、土豆、辣椒和茄子等茄科植物也分别已经分离到了5个成员,其中,pht1;3受菌根诱导增强表达,pht1;4和pht1;5是菌根特异的磷转运蛋白基因,马铃薯的stpt3在菌根共生的根系表达量显著升高。在单子叶模式植物水稻的13个pht1家族成员中,ospt11是第一个鉴定的菌根特异磷转运蛋白,主要在丛枝细胞中表达;ospt13是菌根诱导的磷转运蛋白,它参与了菌根共生水稻磷的吸收。双子叶植物苜蓿中发现了ospt11的同源基因mtpt4,它定位在围丛枝膜上,是am共生所必需的。

    3、作为高等植物所必需的营养元素,磷转运蛋白不仅在植物磷酸盐的吸收和再分配中起重要作用,还参与了其他重要的生物学过程,如ospt4-1和ospt1-7基因突变分别通过影响胚胎和花粉的发育,导致种子结实率和产量的下降;gmpt5和gmpt7不仅调控了磷从根系向根瘤的流动,对于根瘤中的磷稳态起重要作用,还调控大豆根瘤的发育。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种基因tapt16的应用。

    2、根据本发明的技术方案,提供了上述基因tapt16在改善小麦以下性状方面的应用:

    3、增加植株穗长、粒长、粒宽、千粒重和茎秆强度。

    4、根据本技术的技术方案,所述基因tapt16为植物丛枝菌根诱导的磷转运蛋白,来源于普通面包小麦(triticum aestivum),其编码氨基酸序列如seq id no:2所示的蛋白质。

    5、根据本发明的具体实施方式,所述基因tapt16的核苷酸序列如seq id no:1所示。

    6、seq id no:1:

    7、atgttcacgacctggcctgcgaggaggcacgcgtgcagctccctcttctgccacctccatggcgccgggagcgccttgctgtaccgcgtgctggacgcggtgacgtcggtgaaatgcgagacgcggcgggctcgcaagcaggtcaaggtgctcgaggccctcgacgtcgccgggacgcagctgtaccacttcaccaccatcgtcatcgccggcatgggcttcttcacggacgcctacgacctgttctcggtctccctcatcgccgacctcctgggccgcatctactaccactcggcggatggcaggctccccggtaacgttgccggcgccgtcagcggcgtggcgctctgcggcacggtcctggggcagctcttcttcggctggctcggcgacaggatggggcggaagctgatctatggcgtcacgctcaagctcatggtggtgtgctcgctcgcgtccggcctctccttccacaacaagcccaagtgcgtcgtagccacgttgtgcttcttccgcttctggctcggcttcggcgtcggcggcgactacccgctttcggccaccatcatgtctgagtatgccaacaagaggactcgcggagccttcatagcagcagtcttcgctatgcagggtcttgggaacctggctgctggggctgttgttctggtgctctctgcgagcttcaagaacacggccgcgtacgataccgaccagctcgggcaagcagactacgtgtggcgcatagtactcatgctcggcgccgttcctgccctgctcacctactactggcgcatgaagatgcctgagacggcgcgctacaccgcgctcatcgccaagaacctcaagctagcggcatctgacatggccgcggtcctcgaaatcgactttgtgtccgacatggatgcggaggccgtcgttaagcaagacgagtttggcctcttctccatggagttccttcacaagcatggccgccagctcctcggaacyaccgtgtgctggttcgtcctygacgtcgtcttctactccctcaacctcttcatgaaggacatcttcagcggcatcggctggtttggagacgcggccgagatgagccctctcgagcagacctacaagatagcccgcacgcaggccatcatcgtggtcggcggttccctgccagggtacttcctcactgtcctcttcgttgaccgcatcggccgcatcaagatccagctcatggggttcatcatgatgaccatcttcatgatcgggcttgccgcgccctacaagttatggtccaaacccagcatgcacgcaggcttcgccatcatgtatgcattgatcctcttcttcgcaaacttcggccccaactccaccaccttcatcctgcccaccgagatattcccgacgcggctgcggtcgacgtgcaacggcatatcggctgccgggggtaagtgtggtgccatcatcggtgttctctggttccagtattctcatgcgagcatccggagctctctccttcttctggcagggtgcaacctggttggggtcatgttcactcttgccttgccggaatccaaagggatgtcactcgaggatatcaccgggaaaatggaggaagaaagcgaaccatctcaagaatctgcaacggttgctgaagttgagttcatccacagcatggaaattttgtaa

    8、seq id no:2:

    9、mfttwparrhacsslfchlhgagsallyrvldavtsvkcetrrarkqvkvlealdvagtqlyhfttiviagmgfftdaydlfsvsliadllgriyyhsadgrlpgnvagavsgvalcgtvlgqlffgwlgdrmgrkliygvtlklmvvcslasglsfhnkpkcvvatlcffrfwlgfgvggdyplsatimseyankrtrgafiaavfamqglgnlaagavvlvlsasfkntaaydtdqlgqadyvwrivlmlgavpalltyywrmkmpetarytaliaknlklaasdmaavleidfvsdmdaeavvkqdefglfsmeflhkhgrqllgttvcwfvldvvfyslnlfmkdifsgigwfgdaaemspleqtykiartqaiivvggslpgyfltvlfvdrigrikiqlmgfimmtifmiglaapyklwskpsmhagfaimyalilffanfgpnsttfilpteifptrlrstcngisaaggkcgaiigvlwfqyshasirssllllagcnlvgvmftlalpeskgmsleditgkmeeesepsqesatvaevefihsmeil

    10、本发明确定tapt16基因为一种丛枝菌根诱导的磷转运蛋白基因,在小麦植株中过表达tapt16基因可增加植株穗长、粒长、粒宽、千粒重、茎秆强度指标,所述植物为禾本科植物,包括小麦、水稻、玉米、大麦或高粱等,同时,过表达tapt16基因的植株茎秆长度、壁厚、茎粗、强度均高于对照植株,提高了植株的抗倒伏,因此,tapt16基因可用于提高植物产量,在植物育种、栽培中具有广阔的应用空间。


    技术特征:

    1.基因tapt16作为丛枝菌根诱导的植物磷转运蛋白基因的应用,其特征在于,所述基因tapt16编码氨基酸序列如seq id no:2所示的蛋白质。

    2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述基因tapt16的核苷酸序列如seq idno:1所示。

    3.基因tapt16在增加小麦的植株穗长、粒长、粒宽、千粒重和茎秆强度方面的应用,其特征在于,所述基因tapt16编码氨基酸序列如seq id no:2所示的蛋白质。

    4.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述基因tapt16的核苷酸序列如seq idno:1所示。


    技术总结
    本发明属于农业生物技术领域,具体涉及基因TaPT16在提高小麦产量相关性状方面的应用。本发明的丛枝菌根诱导的磷转运蛋白基因TaPT16可用于提高植物产量,其核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。本发明确定TaPT16基因为一种丛枝菌根诱导的磷转运蛋白基因,过表达TaPT16基因的纯合植株提高了小麦产量,表现在植株穗长、粒长、粒宽、千粒重等指标显著高于对照植株,同时过表达TaPT16基因的纯合植株茎秆长度、壁厚、茎粗、强度均高于对照植株,提高了植株的抗倒伏,因此,TaPT16基因可用于提高植物产量方面,在植物育种、栽培具有广阔的应用空间。

    技术研发人员:张怡,李成伟,李俐俐,徐克东,王丹峰,胡春红,雷杰
    受保护的技术使用者:周口师范学院
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
    转载请注明原文地址:https://tc.8miu.com/read-35425.html

    最新回复(0)