SRS1基因在调控水稻耐淹性中的应用

本发明属于生物，具体涉及srs1基因在调控水稻耐淹性中的应用。

背景技术：

1、水稻苗期遭遇完全没顶淹水胁迫时，植株光合作用受阻，根系呼吸代谢受抑制，只能依靠无氧呼吸维持基础生命活动，体内碳水化合物快速消耗；解除淹水恢复供水后，极易出现烂根、幼苗死亡等现象。

2、我国长江中下游、华南及西南稻区雨季洪涝灾害频发，加之直播稻种植面积不断扩大，苗期淹水导致的缺苗死苗问题愈发突出。水稻耐淹性属于多基因控制的复杂性状，依靠传统育种手段改良效率较低。目前水稻耐淹相关研究大多围绕深水稻、sub1a等少数基因开展，可用于育种的耐淹基因资源十分有限。

3、wrky 转录因子参与植物低氧应答与乙醇发酵通路的调控，但已获得功能验证、可用于耐淹改良的基因仍然匮乏。本申请从水稻中分离得到wrky家族基因srs1（submergenceresistance suppressor 1）；经完全淹水胁迫试验证实，srs1基因编辑失活后，水稻植株存活率显著提升，基因过表达则会造成植株耐淹能力明显下降，证明该基因负调控水稻耐淹性，该功能尚未见公开报道。该功能未见报道。

技术实现思路

1、本发明提供srs1基因在调控水稻耐淹性中的应用，所述srs1基因具有以下任意一项所述的核苷酸序列：

2、（1）seq id no.1所示第1~1143位的核苷酸序列，即srs1基因的mrna序列；

3、（2）编码（1）所述序列对应蛋白质、因密码子简并而核苷酸不同的dna序列；

4、（3）由上述（1）或（2）所述序列与启动子连接形成的重组dna分子。

5、本发明的应用可通过以下方式实现：将srs1基因全长编码序列克隆至表达载体并转化水稻，获得的过表达株系耐淹能力降低；利用crispr-cas9等基因编辑技术敲除srs1基因或者抑制该基因的表达，水稻耐淹能力得到增强。据此，一方面可通过敲除、沉默或抑制srs1基因表达，提升水稻耐淹性能；另一方面也可通过上调srs1基因表达，获得耐淹性减弱的水稻材料。srs1基因及其同源基因可采用探针杂交、rt-pcr等常规分子生物学方法从水稻材料中分离克隆。

6、有益效果：

7、本发明成功构建了srs1基因过表达株系（oe-1、oe-2）与基因编辑突变体（srs1-1、srs1-2）（见图1）。对三叶期水稻幼苗开展完全没顶淹水5-7 d处理，排水恢复培养7 d后进行表型统计：srs1-1、srs1-2突变体植株存活率显著高于野生型，受淹后恢复生长状态更好；oe-1、oe-2过表达株系存活率显著低于野生型（见图2）。

8、上述结果表明： srs1基因为水稻耐淹性的负调控因子，可作为水稻耐淹遗传改良的基因编辑靶点；敲除该基因，能够有效缓解直播稻苗期淹水死苗的生产难题。

1.srs1基因在提高水稻耐淹能力中的应用，其特征在于：所述srs1基因的核苷酸序列如seq id no.1所示；所述提高水稻耐淹能力的方式为：通过crispr/cas9基因编辑技术，敲除srs1基因，或者抑制、沉默水稻中srs1基因的表达，实现完全淹水处理后的水稻幼苗存活率显著提高。