Ssr基因在調(diào)控植物根生長(zhǎng)發(fā)育中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種SSR基因在調(diào)控植物根生長(zhǎng)發(fā)育中的應(yīng)用，屬于生物技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 根是植物非常重要的器官，植物通過(guò)根來(lái)吸收土壤中營(yíng)養(yǎng)和水分，感受土壤中的 環(huán)境信號(hào)，保證植物完成正常的生長(zhǎng)周期。根的生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)于調(diào)控植物的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，生殖生 長(zhǎng)，以及植物對(duì)逆境的抵抗能力都有著重要的作用。早在上世紀(jì)人們利用植物生理學(xué)方法 對(duì)根的生長(zhǎng)和發(fā)育已經(jīng)有了很多的研究，近幾十年，由于分子生物學(xué)的快速發(fā)展，對(duì)于植物 根的研究也進(jìn)入了更深層次的水平。但是，由于根的生長(zhǎng)和發(fā)育涉及過(guò)程復(fù)雜，目前還存在 很多未知的機(jī)制和機(jī)理，因此還需要人們對(duì)其進(jìn)行更深入和細(xì)致的研究。
[0003] 根的生長(zhǎng)發(fā)育是由根的分生組織的細(xì)胞分裂和細(xì)胞伸長(zhǎng)來(lái)完成的。擬南芥的根分 生組織中，不活躍的靜止中心（QuiescentCenter，QC)和其周?chē)挠薪z分裂活躍的干細(xì)胞 形成干細(xì)胞微環(huán)境，提供根部除表皮和根冠外組織的細(xì)胞來(lái)源，是保證根正常生長(zhǎng)和伸長(zhǎng) 的重要部分。目前研究發(fā)現(xiàn)SH0RTR00T(SHR)，SCARECROW(SCR)，PLETHORA(PLT)基因?qū)τ谥?物根分生區(qū)靜止中心的細(xì)胞分裂活性的維持有著重要作用。
[0004] 除了參與根生長(zhǎng)發(fā)育的基因以外，植物激素對(duì)于根的生長(zhǎng)和發(fā)育也有著重要作 用，其中最典型的就是生長(zhǎng)素對(duì)于根生長(zhǎng)的調(diào)控（Galweiler，1998#75 ;Muller，1998#76; Friml，2002#80 ;Friml，2002#82)。大部分生長(zhǎng)素是在植物的地上部分合成，通過(guò)生長(zhǎng)素運(yùn) 輸載體，運(yùn)輸?shù)礁浚诟行纬缮L(zhǎng)素濃度梯度，從而調(diào)控根的生長(zhǎng)和發(fā)育。生長(zhǎng)素的外 輸載體PIN蛋白作為生長(zhǎng)素的重要向外運(yùn)輸載體，將地上部分合成的生長(zhǎng)素運(yùn)輸?shù)礁猓?在根尖處形成生長(zhǎng)素的濃度梯度，促進(jìn)細(xì)胞的極性生長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)根的伸長(zhǎng)以及向地性生長(zhǎng)等。 研究表明，PIN蛋白均為膜蛋白，且大部分是極性定位的，它們的極性和運(yùn)輸生長(zhǎng)素的方向 一致。PIN蛋白有著復(fù)雜的調(diào)控機(jī)制，包括降解調(diào)控，胞內(nèi)循環(huán)調(diào)控等，目前對(duì)于PIN的調(diào)控 研究還存在許多盲點(diǎn)，需要我們?nèi)ヌ綄ぁ?br>[0005]SSR基因是擬南芥中的功能未知基因，又名NDP1，該基因的功能研究較少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種SSR基因在調(diào)控植物根生長(zhǎng)中的應(yīng)用。
[0007] 本發(fā)明提供一種抑制植物的根生長(zhǎng)的方法，是敲除植物中的SSR基因。
[0008] -種促進(jìn)植物的根生長(zhǎng)的方法也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍，是使SSR基因在植物中 過(guò)表達(dá)；
[0009] 所述根生長(zhǎng)具體體現(xiàn)為根長(zhǎng)變長(zhǎng)和/或分生區(qū)細(xì)胞的分裂或分化能力提高。
[0010] -種抑制植物中生長(zhǎng)素運(yùn)輸?shù)姆椒ㄒ矊儆诒景l(fā)明的保護(hù)范圍，是敲除植物中的 SSR基因；
[0011] 所述生長(zhǎng)素具體為所述植物根部的生長(zhǎng)素。
[0012] -種降低植物抗旱能力的方法也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍，是敲除植物中的SSR基 因。
[0013] 一種提高植物抗旱能力的方法也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍，是使SSR基因在植物中 過(guò)表達(dá)。
[0014] 上述任一所述的方法中，所述使SSR基因在植物中過(guò)表達(dá)的方法是將含有所述 SSR基因的重組表達(dá)載體導(dǎo)入所述植物中；
[0015] 所述重組表達(dá)載體具體是將SSR基因組序列插入pCAMBIA1300的多克隆位點(diǎn)間得 到的，再具體是將SEQID No.3所示的DNA分子插入pCAMBIA1300的PstI和ΚρηΙ位點(diǎn)間 得到的。
[0016] 上述任一所述的方法中，所述植物為擬南芥；
[0017] 所述SSR基因?yàn)閿M南芥的SSR基因；
[0018] 所述SSR基因序列如SEQID No. 3中自5'末端起第10位至第4378位核苷酸所 /_J、1 〇
[0019]SSR基因在促進(jìn)植物的根生長(zhǎng)或提高植物的抗旱能力中的應(yīng)用也屬于本發(fā)明的保 護(hù)范圍。
[0020] SSR基因作為靶點(diǎn)在抑制植物的根生長(zhǎng)、抑制植物中生長(zhǎng)素運(yùn)輸或降低植物的抗 旱能力中的應(yīng)用也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍；
[0021] 所述生長(zhǎng)素具體為所述植物根部的生長(zhǎng)素。
[0022] 上述任一所述的應(yīng)用中，所述植物為擬南芥；
[0023] 所述SSR基因?yàn)閿M南芥的SSR基因；
[0024] 所述根生長(zhǎng)體現(xiàn)為根長(zhǎng)變長(zhǎng)和/或分生區(qū)細(xì)胞的分裂或分化能力提高；
[0025] 所述SSR基因序列如SEQID No. 3中自5'末端起第10位至第4378位核苷酸所 /_J、1 〇
[0026] 本發(fā)明證明擬南芥SSR基因在植物的根生長(zhǎng)及生長(zhǎng)素運(yùn)輸中發(fā)揮了重要作用。
【附圖說(shuō)明】
[0027] 圖1為ssrl-Ι突變體的PCR鑒定。
[0028] 圖2為SSR基因?qū)M南芥的根的表型的影響。
[0029] 圖3為SSR基因敲除對(duì)根生長(zhǎng)點(diǎn)處細(xì)胞分裂分化狀態(tài)的影響。
[0030] 圖4為SSR基因敲除對(duì)根發(fā)育相關(guān)基因的影響。
[0031] 圖5為SSR基因敲除對(duì)生長(zhǎng)素運(yùn)輸?shù)挠绊憽?br>[0032] 圖6為SSR基因敲除對(duì)生長(zhǎng)素的外輸載體PIN蛋白表達(dá)的影響。
[0033] 圖7為SSR基因敲除對(duì)生長(zhǎng)素的外輸載體PIN2蛋白的定位的影響。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 下述實(shí)施例中所使用的實(shí)驗(yàn)方法如無(wú)特殊說(shuō)明，均為常規(guī)方法。
[0035] 下述實(shí)施例中所用的材料、試劑等，如無(wú)特殊說(shuō)明，均可從商業(yè)途徑得到。
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