OsPHOT1基因在提高水稻抗高温和/或黑暗性能中的应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115948434A(43)申请公布日2023.04.11(21)申请号202211650678.5A01H6/46(2018.01)(22)申请日2022.12.21(71)申请人浙江大学杭州国际科创中心地址311200浙江省杭州市经济技术开发区萧山区建设三路733号(72)发明人都浩李泽琦(74)专利代理机构杭州天勤知识产权代理有限公司33224专利代理师韩聪(51)Int.Cl.C12N15/54(2006.01)C12N9/12(2006.01)C12N15/84(2006.01)A01H4/00(2006.01)A01H5/00(2018.01)权利要求书1页说明书5页序列表（电子公布）附图5页(54)发明名称OsPHOT1基因在提高水稻抗高温和/或黑暗性能中的应用(57)摘要本发明公开了OsPHOT1基因在提高水稻抗高温和/或黑暗性能中的应用，属于生物技术领域。所述OsPHOT1基因的CDS区核苷酸序列如SEQIDNO.1所示或与SEQIDNO.1所示序列具有70％以上同源性且编码的蛋白功能等价。本发明利用转基因技术构建OsPHOT1基因过表达植株，对OsPHOT1基因在水稻中的生物学功能进行验证，OsPHOT1基因过表达显著提高水稻在高温、黑暗等逆境条件下的存活率、结实率，且对水稻的农艺性状不产生影响，本发明为水稻抗逆育种提供了理论依据和相关基因，为水稻在逆境条件下增产提供了一种可行的技术方案。CN115948434ACN115948434A权利要求书1/1页1.OsPHOT1基因在提高水稻抗高温性能和/或抗黑暗性能中的应用，其特征在于，所述OsPHOT1基因的CDS区核苷酸序列如SEQIDNO.1所示或与SEQIDNO.1所示序列具有70％以上同源性且编码的蛋白功能等价。2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述OsPHOT1基因编码的蛋白质的氨基酸序列如SEQIDNO.2所示。3.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述应用包括：利用过表达技术手段使得水稻植株中OsPHOT1基因编码蛋白过表达，进而获得抗高温和/或黑暗性能增强的水稻植株。4.如权利要求1所述的应用，其特征在于，OsPHOT1基因过表达提高水稻在高温和/或黑暗条件下的存活率以及籽粒产量。5.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述高温为40～45℃。6.一种提高水稻抗高温性能和/或抗黑暗性能的育种方法，其特征在于，包括：将OsPHOT1基因片段插入到过表达载体中构建重组质粒，然后利用农杆菌介导技术将目的基因片段导入水稻受体中，筛选获得功能性获得的转基因水稻植株，所述OsPHOT1基因的核苷酸序列如SEQIDNO.1所示或与SEQIDNO.1所示序列具有70％以上同源性且编码的蛋白功能等价。7.如权利要求6所述的提高水稻抗高温性能和/或抗黑暗性能的育种方法，其特征在于，所述过表达载体为pCAMBIA1300超表达载体，该载体由pCAMBIA1300载体的T‑border上游插入玉米来源的Ubi启动子构建而成。8.如权利要求6所述的提高水稻抗高温性能和/或抗黑暗性能的育种方法，其特征在于，所述农杆菌介导技术采用的宿主菌为农杆菌EHA105。9.如权利要求6所述的提高水稻抗高温性能和/或抗黑暗性能的育种方法，其特征在于，所述水稻受体材料为愈伤组织。10.如权利要求6所述的提高水稻抗高温性能和/或抗黑暗性能的育种方法，其特征在于，所述水稻品种为粳稻kittake。2CN115948434A说明书1/5页OsPHOT1基因在提高水稻抗高温和/或黑暗性能中的应用技术领域[0001]本发明涉及生物技术领域，具体涉及OsPHOT1基因在提高水稻抗高温和/或黑暗性能中的应用。背景技术[0002]水稻是世界上最重要的粮食作物之一，它是全球大部分人摄取能量的主要来源。随着温室效应的不断加强，局部地区可能会在短时间内发生急剧天气变化，导致气候异常，造成高温、热浪等自然灾害，极端高温天气会影响水稻的存活率，从而影响水稻产量。此外，太阳光作为植物获取能量的来源之一，对于植物的生长也起到重要的调控作用。因此，通过挖掘水稻中抗高温及响应光信号的基因资源，利用转基因技术改良水稻抗高温及感光能力，有助于提高植物的抗逆性。[0003]从20世纪20年代开始研究光形态建成，使人们对光与植物关系的认识不再局限于光合作用的能量供应，而是把光看作一个信号，由它去激发植物体内的光受体，并通过一定的信号转导过程，使基因、蛋白质和细胞代谢发生变化。PHOT作为向光素，是一种依赖蓝光的丝氨酸/苏氨酸激酶，在拟南芥中具有PHOT1和PHOT2两种蓝光激酶。PHOT1和PHOT2都含有由两个光氧电压(LOV)结构域(LOV1和LOV2)