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CN118291536A - Kin7基因在调控植物根长中的应用 - Google Patents

Kin7基因在调控植物根长中的应用 Download PDF

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CN118291536A
CN118291536A CN202410602977.4A CN202410602977A CN118291536A CN 118291536 A CN118291536 A CN 118291536A CN 202410602977 A CN202410602977 A CN 202410602977A CN 118291536 A CN118291536 A CN 118291536A
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CN
China
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kin7
gene
root length
plant
expression
Prior art date
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Pending
Application number
CN202410602977.4A
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客绍英
李兴宝
玉猛
王凤茹
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Heibei Agricultural University
Original Assignee
Heibei Agricultural University
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Publication date
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Abstract

本发明公开了KIN7基因在调控植物根长中的应用,涉及农业生物技术领域。与野生型相比,该基因的过表达株根长显著增长,而T‑DNA插入双突变株kin7/lrr1根长显著降低,证明了KIN7基因调控植物根长的功能。KIN7基因在单双子叶植物中都具有同源基因,且不同植物来源中该基因在进化中相对保守,本发明以模式植物拟南芥作为试验载体,进一步推广应用于双单子叶植物中,为植物育种提供基础。

Description

KIN7基因在调控植物根长中的应用
技术领域
本发明涉及农业生物技术领域,更具体的说是涉及KIN7基因在调控植物根长中的应用。
背景技术
植物的根有多种用途,它可以食用、药用和用作工业原料或者工艺品。例如甘薯、木薯、胡萝卜、萝卜、甜菜等植物的根皆可食用,部分也可作饲料;人参、大黄、当归、甘草等植物的根可供药用;甜菜可作制糖原料,甘薯可制淀粉和酒精。某些乔木或藤本植物的老根,如枣、苹果、青风藤等的根,可雕制成造型独特的工艺品。在自然界中,植物的根有保护坡地、堤岸和防止水土流失的作用。植物的根是植物生长发育中至关重要的组成部分,植物利用根来吸收营养成分维持自身的生长发育,并将自身锚定在地表,根的生长状态也会影响植物激素的合成和分泌,还能提高植物对环境的适应性和抗逆性。根由根冠、分生区、伸长区和成熟区组成,其中,分生区位于根冠之内,具有强烈的分裂能力,是影响根伸长的重要因素。研究根的生长机制和调节途径,有助于深入理解植物生长发育的规律,为提高植物产量、抗逆性和环境适应性提供理论基础。因此,根的增长在植物生长发育中具有不可替代的重要作用。
类受体激酶(Receptor-likekinases,RLK)是植物体内最重要的蛋白家族之一,并且家族成员众多,拟南芥中约有610个成员。RLK结构保守,由胞外域、跨膜域和胞内激酶域三部分构成(Shiuand Bleecker.,ProceedingsoftheNationalAcademyofSciences,2001,98(19):10763-10768)。胞外域能够感知各种各样的细胞外信号分子,跨膜域将蛋白锚定在细胞膜上,胞内域含有激酶位点,通过磷酸化来调节细胞活动,因此RLK在植物的生长发育过程中,具有重要的调控作用(Becraft.,AnnuRevCellDevBiol,2002,18:163-192)。拟南芥KIN7蛋白是RLK家族中富亮氨酸重复序列(LRR)亚家族中的一员,LRR1是其同源基因并具有80%的同源性,同属于LRRⅢ亚家族。目前已经有研究报告表明KIN7蛋白在植物抗旱、抗病过程发挥着重要作用,但未见有任何研究表明KIN7能够参与调控根长的功能。
发明内容
有鉴于此,本发明针对现有技术的空白,提供拟南芥KIN7基因在调控根长中的应用。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
KIN7基因作为增强靶标在调控植物根长中的应用,所述KIN7基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示。
优选的,增强KIN7基因的表达量。
本发明的另一目的是,提供KIN7蛋白作为增强靶标在调控植物根长中的应用,所述KIN7蛋白的核苷酸序列如SEQ ID NO.5所示。
优选的,将下调KIN7基因转录、蛋白表达或蛋白活性的试剂转入植物中。
本发明的另一目的是,提供增强上述KIN7基因表达量的生物材料在增强植物根长中的应用,所述生物材料为以下任意一种:
A.能够使KIN7基因过表达的表达盒;
B.含有A所述表达盒的重组载体;
C.含有A所述表达盒或B所述重组载体的重组微生物。
本发明的另一目的是,提供一种抗逆性转基因植物的培育方法,通过增强植物中KIN7基因的表达和/或增加KIN7蛋白的活性。
优选的,所述抗逆性通过增强植物的根长实现。
优选的,上述植物包括但不限于双子叶植物和单子叶植物。
有益效果:本发明证明了KIN7基因调控植物根长的功能,与野生型相比,该基因的过表达株根长显著增长,而T-DNA插入双突变株kin7/lrr1根长显著降低。KIN7基因在单双子叶植物中都具有同源基因,且不同植物来源中该基因在进化中相对保守,本发明以模式植物拟南芥作为试验载体,进一步推广应用与双单子叶植物中,为植物育种提供基础。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明突变体kin7和lrr1的T-DNA插入位置示意图,其中A为kin7,B为lrr1。
图2为本发明拟南芥材料纯合突变鉴定示意图;其中A为kin7,B为lrr1,C为kin7/lrr1。
图3为本发明拟南芥35S-KIN7-GFP过表达株KIN7表达水平统计图。
图4为本发明拟南芥突变体根长表型示意图,标尺3mm。
图5为本发明拟南芥突变体根长差异统计图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
拟南芥T-DNA插入纯合突变株的获得与鉴定
1、植物材料
拟南芥野生型Col-0和KIN7的T-DNA插入突变体kin7(AT3G02880)以及LRR1的T-DNA插入突变体lrr1(AT5G16590)均购自Arashare科学,储存编号分别为SALK_019840和CS907797。如附图1所示,kin7和lrr1突变体的T-DNA插入位点位于外显子区域。
拟南芥KIN7和LRR1的双突变体kin7/lrr1为本实验室培育并鉴定的纯合双突变株,方法:将经鉴定为纯合突变体的kin7和lrr1,互为父母本进行杂交,再将成熟后的种子继续播种,采用三引物法鉴定,进一步鉴定出T3代纯合kin7/lrr1双突变体。
2、植物材料的培养及纯合突变体的鉴定
将拟南芥种子倒在无菌滤纸上,用消毒液(85%酒精:30%H2O2=4:1)进行消毒,待消毒液完全挥发后,播种在1/2MS培养基上,4℃春化2d,于培养间培养(16h光照/8h黑暗,22℃)6d。
采用CTAB法提取Col-0、kin7、lrr1、kin7/lrr1幼苗叶片的DNA,以提取的DNA为模板,用“三引物法”进行突变体鉴定。
kin7(SALK_019840)的鉴定引物为:
LP:ATTCGGTTCTTTACCAATCGG,SEQ ID NO.1;
RP:AAAAGAGCTTCAAAACCGAGC,SEQ ID NO.2;
SALKLBb1.3:ATTTTGCCGATTTCGGAAC,SEQ ID NO.3。
KIN7(CDS序列):
ATGAAGTATAAGCGTAAGCTAAGTCTCTCTGTTGTCTTCCTCTTTGTCTTCTATCTCGCTGCGGTGACTTCAGATCTAGAGTCTGACCGGAGAGCTTTACTCGCTGTTCGTAACAGTGTCCGTGGCCGTCCTTTGCTATGGAACATGAGTGCTTCTTCTCCTTGTAATTGGCACGGAGTCCACTGCGATGCGGGTCGGGTCACGGCTCTCCGATTACCCGGATCTGGTTTATTCGGTTCTTTACCAATCGGTGGTATTGGTAATCTAACCCAGCTTAAGACTCTTTCTCTCCGGTTCAATTCTCTCTCTGGTCCTATCCCTTCGGATTTCTCCAACCTTGTTCTCCTCCGTTACTTGTATCTTCAAGGTAATGCCTTTTCCGGTGAGATTCCGTCGCTTCTCTTCACGCTTCCGAGCATAATCAGAATCAATCTAGGGGAGAATAAATTCTCGGGTCGGATCCCGGATAATGTCAATTCTGCGACCCGGTTGGTTACTCTGTATTTGGAGAGGAATCAACTCTCTGGTCCGATCCCTGAGATCACGCTTCCTCTTCAGCAATTCAATGTTTCTTCTAATCAGTTAAACGGGTCTATTCCGAGTTCGTTGTCGTCTTGGCCTCGAACTGCTTTTGAAGGTAACACTCTCTGTGGGAAGCCTTTAGACACTTGTGAGGCAGAGAGCCCCAATGGTGGTGACGCTGGAGGACCCAATACGCCGCCGGAGAAGAAAGATAGCGACAAGTTATCCGCCG GAGCTATTGTCGGGATTGTGATCGGATGTGTTGTTGGTCTGTTACTGCTTCTTTTGATTCTGTTCTGTCTCTGTAGAAAGAGAAAGAAAGAAGAGAACGTTCCATCTAGGAATGTTGAAGCTCCTGTCGCTGCTGCGACTTCCTCCGCTGCTATACCAAAGGAAACGGTGGTTGTTGTCCCGCCGGCTAAGGCTACGGGGTCGGAGAGTGGTGCGGTGAATAAAGATTTGACCTTTTTCGTGAAATCTTTCGGGGAATTCGATTTGGATGGATTGTTGAAGGCTTCAGCTGAGGTTCTTGGGAAAGGAACAGTTGGGTCGTCGTATAAGGCAAGCTTTGAGCATGGGTTAGTGGTGGCTGTGAAACGGTTAAGAGATGTTGTGGTGCCTGAGAAAGAGTTCAGAGAGAGATTGCATGTTTTGGGATCAATGAGTCATGCCAATCTCGTGACTCTGATCGCTTACTATTTCAGCCGTGACGAGAAGCTTCTTGTCTTTGAGTACATGTCTAAAGGAAGCTTGTCTGCGATATTGCACGGGAACAAAGGAAACGGGAGAACTCCGTTGAACTGGGAAACCAGAGCCGGTATAGCCTTAGGAGCTGCAAGAGCGATTAGCTACCTACATTCGCGTGATGGGACAACTTCTCATGGAAACATTAAGTCCTCGAACATACTATTATCTGACTCCTATGAAGCTAAGGTCTCTGATTACGGTCTTGCTCCCATCATTAGTTCTACATCTGCACCTAACCGTATTGATGGCTACCGTGCCCCTGAAATCACTGATGCTCGCAAAATATCCCAAAAAGCTGATGTCTATAGCTTTGGCGTCCTAATCCTTGAATTACTCACAGGTAAGTCTCCAACGCATCAGCAGTTGAATGAAGAAGGCGTAGATTTGCCGAGATGGGTCCAATCTGTTACCGAGCAACAAACACCGTCCGATGTGCTTGATCCCGAGCTCACAAGGTACCAACCTGAGGGCAATGAGAACATCATTCGTTTATTGAAGATCGGTATGAGCTGTACGGCTCAGTTCCCAGATAGTCGTCCTTCGATGGCTGAAGTCACCAGACTCATTGAGGAGGTTTCTCATTCATCTGGCTCCCCAAATCCTGTATCCGACTGA,SEQ IDNO.4。
KIN7(蛋白序列)
MKYKRKLSLSVVFLFVFYLAAVTSDLESDRRALLAVRNSVRGRPLLWNMSASSPCNWHGVHCDAGRVTALRLPGSGLFGSLPIGGIGNLTQLKTLSLRFNSLSGPIPSDFSNLVLLRYLYLQGNAFSGEIPSLLFTLPSIIRINLGENKFSGRIPDNVNSATRLVTLYLERNQLSGPIPEITLPLQQFNVSSNQLNGSIPSSLSSWPRTAFEGNTLCGKPLDTCEAESPNGGDAGGPNTPPEKKDSDKLSAGAIVGIVIGCVVGLLLLLLILFCLCRKRKKEENVPSRNVEAPVAAATSSAAIPKETVVVVPPAKATGSESGAVNKDLTFFVKSFGEFDLDGLLKASAEVLGKGTVGSSYKASFEHGLVVAVKRLRDVVVPEKEFRERLHVLGSMSHANLVTLIAYYFSRDEKLLVFEYMSKGSLSAILHGNKGNGRTPLNWETRAGIALGAARAISYLHSRDGTTSHGNIKSSNILLSDSYEAKVSDYGLAPIISSTSAPNRIDGYRAPEITDARKISQKADVYSFGVLILELLTGKSPTHQQLNEEGVDLPRWVQSVTEQQTPSDVLDPELTRYQPEGNENIIRLLKIGMSCTAQFPDSRPSMAEVTRLIEEVSHSSGSPNPVSD,SEQ ID NO.5。
lrr1(CS907797)的鉴定引物为:
LP:GCAGAAGCTTTCAGCAATCC,SEQ ID NO.6;
RP:TTCCATTCACTGCAGTCTGC,SEQ ID NO.7;
LB4:TGATCCATGTAGATTTCCCGGACATGAAG,SEQ ID NO.8。
LRR1(CDS序列):
ATGAAGAACAAGACCAATTTAGGTCTCTCAGTCTTCTTCTTCTTTATATGTCTCGTTTCCGTGACATCAGATCTAGAAGCTGATCGACGAGCTCTAATCGCACTTCGTGACGGTGTTCATGGGCGTCCATTGCTGTGGAATCTAACAGCACCACCGTGTACTTGGGGAGGAGTCCAATGTGAGTCGGGTCGTGTCACAGCACTCCGATTACCCGGTGTGGGTTTATCGGGTCCATTACCAATCGCCATCGGAAACCTTACAAAGCTCGAAACTTTATCATTCCGATTCAATGCTCTTAACGGTCCTCTCCCGCCGGATTTCGCAAACCTAACTCTTCTCCGTTACTTGTATCTTCAAGGAAACGCATTTTCCGGCGAGATTCCTTCGTTTCTCTTCACTCTACCAAACATTATTCGGATCAATCTCGCCCAGAATAATTTCTTGGGTCGGATCCCGGATAATGTCAATTCTGCAACCCGGTTAGCTACTCTTTACTTGCAGGATAATCAACTCACCGGTCCAATCCCGGAGATTAAGATTAAGCTTCAACAGTTTAATGTCTCATCCAATCAGTTAAACGGGTCGATTCCGGATCCGTTGTCGGGTATGCCCAAAACCGCCTTTTTAGGCAATTTGCTCTGTGGGAAGCCGTTAGATGCTTGCCCTGTCAATGGCACTGGAAACGGTACTGTGACGCCTGGAGGAAAAGGGAAAAGCGACAAGTTATCTGCCGGAGCTATTGTCGGAATAGTGATCGGCTGTTTCGTCTTGCTTCTCGTGCTTTTCTTGATCGTGTTCTGTCTCTGTAGAAAGAAGAAGAAAGAGCAAGTCGTCCAATCGAGAAGCATCGAAGCAGCTCCTGTTCCGACCTCATCAGCAGCCGTGGCTAAGGAATCGAATGGTCCTCCTGCGGTGGTGGCTAATGGTGCATCTGAAAATGGTGTATCAAAGAACCCTGCTGCAGTGAGTAAAGATCTGACATTTTTCGTGAAATCTTTCGGCGAGTTTGATCTTGATGGATTGCTGAAAGCTTCTGCGGAAGTACTTGGTAAAGGAACGTTCGGATCTTCGTACAAGGCCAGTTTCGATCACGGATTAGTGGTGGCTGTGAAACGATTGAGAGATGTCGTGGTTCCTGAGAAAGAGTTCAGAGAGAAATTGCAGGTTCTTGGATCCATAAGCCATGCCAATCTTGTGACATTGATTGCATATTACTTCAGCCGCGACGAAAAGCTCGTTGTTTTCGAATACATGTCTAGAGGAAGCTTGTCTGCGCTGTTACACGGGAACAAAGGAAGTGGCAGAAGTCCATTGAATTGGGAAACGAGAGCCAATATAGCATTAGGAGCCGCAAGAGCAATTAGCTACCTCCATTCGCGTGACGCGACAACATCTCATGGCAACATTAAATCATCTAACATTCTATTGTCAGAATCCTTTGAAGCTAAGGTCTCTGACTACTGTCTTGCACCTATGATCAGCCCTACTTCTACACCTAACCGCATTGATGGTTACCGAGCTCCTGAAGTAACCGATGCTCGTAAAATCTCCCAAAAGGCTGATGTTTACAGCTTCGGTGTTCTCATTCTTGAATTACTCACAGGGAAATCTCCAACGCATCAGCAGTTACACGAAGAAGGAGTAGATTTACCGAGATGGGTTTCATCGATCACTGAACAACAATCACCATCAGATGTGTTTGATCCAGAGCTCACAAGGTATCAATCGGACAGCAATGAGAACATGATCAGGCTTTTAAACATCGGTATAAGTTGTACGACTCAGTATCCAGATAGTCGTCCTACAATGCCTGAAGTCACAAGACTCATCGAGGAGGTTTCTCGTTCACCTGCTTCACCAGGTCCTTTGTCCGATTGA,SEQ ID NO.9。
LRR1(蛋白序列):
MKNKTNLGLSVFFFFICLVSVTSDLEADRRALIALRDGVHGRPLLWNLTAPPCTWGGVQCESGRVTALRLPGVGLSGPLPIAIGNLTKLETLSFRFNALNGPLPPDFANLTLLRYLYLQGNAFSGEIPSFLFTLPNIIRINLAQNNFLGRIPDNVNSATRLATLYLQDNQLTGPIPEIKIKLQ QFNVSSNQLNGSIPDPLSGMPKTAFLGNLLCGKPLDACPVNGTGNGTVTPGGKGKSDKLSAGAIVGIVIGCFVLLLVLFLIVFCLCRKKKKEQVVQSRSIEAAPVPTSSAAVAKESNGPPAVVANGASENGVSKNPAAVSKDLTFFVKSFGEFDLDGLLKASAEVLGKGTFGSSYKASFDHGLVVAVKRLRDVVVPEKEFREKLQVLGSISHANLVTLIAYYFSRDEKLVVFEYMSRGSLSALLHGNKGSGRSPLNWETRANIALGAARAISYLHSRDATTSHGNIKSSNILLSESFEAKVSDYCLAPMISPTSTPNRIDGYRAPEVTDARKISQKADVYSFGVLILELLTGKSPTHQQLHEEGVDLPRWVSSITEQQSPSDVFDPELTRYQSDSNENMIRLLNIGISCTTQYPDSRPTMPEVTRLIEEVSRSPASPGPLSD,SEQ ID NO.10。
表1
PCR扩增条件:94℃预变性5min;94℃变性30s,58℃退火30s,72℃延伸110s,35个循环;72℃延伸8min。
PCR产物用1%琼脂糖凝胶电泳方式进行检测。kin7经如SEQ ID NO.1-3所示的引物扩增后,其电泳图如附图2中A所示,未扩增出KIN7基因,为纯合突变体;lrr1经如SEQ IDNO.6-8所示的引物扩增后,其电泳图如附图2中B所示,未扩增出LRR1基因,为纯合突变体;而kin7/lrr1经如SEQ ID NO.1-3和SEQ ID NO.6-8所示的引物扩增后,其电泳图如附图2中C所示,未扩增出KIN7和LRR1基因,说明kin7/lrr1突变体为纯合双突变体。
实施例2
拟南芥过表达植株35S-KIN7-GFP的获得与鉴定
1、KIN7基因的扩增
提取野生型拟南芥Col-0幼苗的总RNA,反转录成cDNA,以稀释后的cDNA为模板,用含有酶切位点的引物进行PCR扩增,扩增引物为:
KIN7F:CGGTACCCGGGGATCCATGAAGTATAAGCGTAAGC TAAGTC,SEQ ID NO.11;
KIN7R:CGACTCTAGAGGATCCGTCGGATACAGGATTTGGG GAGC,SEQ ID NO.12。
表2
PCR扩增条件:98℃预变性1min;98℃变性20s,58℃退火20s,72℃延伸60s,38个循环;72℃延伸8min。
PCR产物用1%琼脂糖凝胶电泳方式进行检测,回收目的片段。
2、重组质粒的构建
用BamHⅠ单酶切pCAMBIA1300-35S-GFP载体的质粒,37度培养3h。
表3酶切反应体系
将酶切产物用1%琼脂糖凝胶电泳分离,回收目的片段,用同源重组酶连接,50℃,反应1h,转化大肠杆菌感受态,挑取单克隆进行PCR检测,提取质粒,进行双酶切鉴定。
3、35S-KIN7-GFP过表达植株的获得
将构建好的pCAMBIA1300-35S-KIN7-GFP表达载体转化农杆菌感受态细胞,通过花序侵染法转化野生型拟南芥Col-0中,将成熟后的拟南芥种子播种于潮霉素的抗性板上筛选,筛选出阳性植株。进一步筛选得到T3代纯合转基因植株。
4、35S-KIN7-GFP过表达植株KIN7表达量的测定
为了验证35S-KIN7-GFP转基因植株中KIN7基因的表达水平,采用qRT-PCR技术对野生型拟南芥Col-0和35S-KIN7-GFP转基因植株的cDNA进行了定量分析。采用NCBI网站进行引物设计,ACTIN作为内参基因,2-ΔΔct方法计算基因的相对表达量,使用CFX96Real-TimePCRDetectionSystem(Bio-Rad)仪器进行qRT-PCR。具体而言,将Col-0和35S-KIN7-GFP的cDNA模板稀释50倍后,依据表4所列的反应体系进行qRT-PCR反应。利用SEQ ID NO.13-14的引物对对拟南芥的内参基因Actin进行特异性扩增,同时使用SEQ ID NO.15-16的引物对对目标基因KIN7进行特异性扩增。qRT-PCR的反应条件参照表5进行设置。所得实验结果如图3所示,其中35S-KIN7-GFP转基因植株中KIN7基因的表达量是Col-0野生型植株的14倍,从而确定了35S-KIN7-GFP转基因植株材料中KIN7基因过表达的可靠性。
qRT-PCR引物序列:
RT-PCR-ACTIN2-F:GACTTCTGGGCATCTGAATCT,SEQ ID NO.13;
RT-PCR-ACTIN2-R:AAGCTCTCCTTTGTTGCTGTT,SEQ ID NO.14;
RTKIN7F:CCTACATTCGCGTGATGGGA,SEQ ID NO.15;
RTKIN7R:GCGTTGGAGACTTACCTGTG,SEQ ID NO.16;
表4qRT-PCR反应体系
表5qRT-PCR扩增程序
实施例3
采用实施例1的方法对生在培养基上生长6d的拟南芥进行拍照,每组至少20个重复,结果(参见附图4),并用ImageJ统计根长(参见附图5)。
结果显示,kin7/lrr1双突变体的根长显著短于野生型拟南芥Col-0,而35S-KIN7-GFP过表达突变体的根长显著长于野生型Col-0,说明KIN7基因能够调控拟南芥的根长。根长的增加有助于增强植物的根系发展,从而提升植物对土壤水分和养分的吸收能力,增强作物的抗逆性能,通过遗传改良或分子育种策略,增强KIN7基因的表达或功能,可以培育出根系更发达、适应性更强的作物品种,从而提高作物的产量和质量。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.KIN7基因作为增强靶标在调控植物根长中的应用,其特征在于,所述KIN7基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示。
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,增强KIN7基因的表达量。
3.KIN7蛋白作为增强靶标在调控植物根长中的应用,其特征在于,所述KIN7蛋白的核苷酸序列如SEQ ID NO.5所示。
4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,将下调KIN7基因转录、蛋白表达或蛋白活性的试剂转入植物中。
5.增强权利要求1所述KIN7基因表达量的生物材料在增强植物根长中的应用,其特征在于,所述生物材料为以下任意一种:
A.能够使KIN7基因过表达的表达盒;
B.含有A所述表达盒的重组载体;
C.含有A所述表达盒或B所述重组载体的重组微生物。
6.一种抗逆性转基因植物的培育方法,其特征在于,通过增强植物中KIN7基因的表达和/或增加KIN7蛋白的活性。
7.根据权利要求6所述抗逆性转基因植物的培育方法,其特征在于,所述抗逆性通过增强植物的根长实现。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100146669A1 (en) * 2008-11-24 2010-06-10 The Regents Of The University Of California Wall-associated kinase-like polypeptide mediates nutritional status perception and response
WO2022253967A2 (en) * 2021-06-03 2022-12-08 Crag (Centre De Recerca En Agrigenòmica) A method for modulating plant adaptation traits
CN115943212A (zh) * 2020-06-17 2023-04-07 成对植物服务股份有限公司 控制分生组织大小以改良作物的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100146669A1 (en) * 2008-11-24 2010-06-10 The Regents Of The University Of California Wall-associated kinase-like polypeptide mediates nutritional status perception and response
CN115943212A (zh) * 2020-06-17 2023-04-07 成对植物服务股份有限公司 控制分生组织大小以改良作物的方法
WO2022253967A2 (en) * 2021-06-03 2022-12-08 Crag (Centre De Recerca En Agrigenòmica) A method for modulating plant adaptation traits

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BEGUM: "THE ROLE OF LRR RECEPTOR-LIKE KINASES IN ABA DEPENDENT TPK1 CHANNEL REGULATION", pages 17, Retrieved from the Internet <URL:https://etheses.whiterose.ac.uk/9649/> *
MAGALI S. GRISON: "Plasma Membrane-Associated Receptor-like Kinases Relocalize to Plasmodesmata in Response to Osmotic Stress", PLANT PHYSIOLOGY, vol. 181, no. 1, 12 July 2019 (2019-07-12), pages 142 - 160 *
佚名: "BT006352.1", Retrieved from the Internet <URL:Genbank> *

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