本技术涉及植物基因工程,特别是水稻OsCLE48基因在提升植物耐盐碱性方面的应用。OsCLE48基因的核苷酸序列和编码的分泌小肽氨基酸序列分别如SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.2所示。利用CRISPR技术敲除OsCLE48基因后,获得的水稻突变体展现出对盐碱胁迫的显著耐受性,其存活率和生物量均优于野生型。此外,该技术同样适用于玉米、大麦等作物,以增强其耐盐碱性。
背景技术
盐碱胁迫指的是土壤中盐分和碱性物质过多,导致水稻生长环境恶化,影响其生长发育。盐碱胁迫引发的代谢紊乱会削弱水稻根系对水分和养分的吸收能力,抑制光合作用,进而导致植株矮小、叶片黄化、结实率降低,严重情况下可造成大面积减产甚至绝收。此外,盐碱胁迫还会破坏土壤结构,导致板结,使根系无法正常生长。
当前,针对盐碱胁迫的应对措施包括:通过选育耐盐碱品种提高水稻抗逆性;改良土壤,如灌溉排盐、施用有机肥和石膏等,以降低土壤盐碱含量;合理灌溉与施肥,增强水稻的抗逆性。与此同时,基因工程技术也被积极应用于探索通过基因改良提升水稻耐盐碱性的途径。
CLE(CLAVATA3/EMBRYO SURROUNDING REGION-RELAT ED)家族是植物中的一类重要信号肽,广泛参与植物的生长、发育及逆境响应调控。研究表明,CLE肽通过调节根冠细胞的分化和发育,增强植物在干旱和盐胁迫下的适应能力。CLE肽还能够激活特定的信号通路,调节植物细胞的离子平衡,从而减少盐对植物生长的抑制作用。此外,CLE家族在增强植物对病害的抵抗中也发挥了重要作用。
目前,CLE小肽在水稻耐盐碱性中的作用研究仍处于初期阶段。
实现思路