本项技术揭示了一种分子生物技术领域的抗除草剂基因,该基因编码特定的氨基酸序列(SEQ ID No.1)。通过敲除该基因,本技术探讨了其在农业生物技术中的应用潜力。
背景技术
随着植物直播栽培技术在农业生产中的大面积应用,植物直播生产中农田杂草问题成为影响农林业生产的重要因素。由于传统育种驯化进程不涉及除草剂耐受性状,自然遗传资源中的抗性资源极为罕见。利用除草剂抑制靶标基因,筛选鉴定内源抗性突变体是目前开发植物抗除草剂种质资源的可行途径。同时,随着单一类型除草剂的反复施用,田间杂草获得性抗性快速增加。因此,发掘植物新型除草剂抗性基因并通过转基因手段获得抗除草剂性状,对培育抗除草剂植物十分必要。
草铵膦(Glufosinate ammonium)是目前使用最广泛的非选择性除草剂之一。它与谷氨酰胺合成酶(GS)结合,抑制谷氨酰胺的合成,从而阻碍氮的同化并导致铵的过量积累,最终导致植物死亡。已知增加内源GS的活性和降低GS对草铵膦的敏感性可以赋予植物草铵膦抗性。内源GS基因的点突变可以提高植物对草铵膦的抗性,GS的这种变化产生了典型的靶位抗性,从而赋予GS对除草剂抑制的不敏感性。GS基因,已成为通过基因编辑技术开发草铵膦抗性作物的主要目标。然而,除了GS靶位抗性之外,植物中是否存在其他机制仍不清楚。
SPL基因家族是植物特有的转录因子家族之一,广泛参与调控植物生长发育的多个过程,包括胚胎发育、叶原基发育、幼年期到成年期的转变、花器官发育、果实的成熟等。此外,SPL基因还与植物激素及光信号转导、花青素合成及响应逆境胁迫相关。但目前鲜有关于SPL家族对林木抗除草剂影响的研究。
实现思路