【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于生物，涉及棉花 med25基因，特別是指 med25蛋白、 med25基因或含有 med25基因的表達(dá)載體的應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、棉花的地上組織中存在色素腺體。色素腺體是高度特化的表皮結(jié)構(gòu)，是棉花產(chǎn)生各種次生代謝化合物的主要組織，其中儲(chǔ)存了棉屬植物特有的萜類物質(zhì)——棉酚及其相關(guān)衍生物。由于棉酚具有誘導(dǎo)細(xì)胞程序性凋亡，降低細(xì)胞的鉀離子濃度等特點(diǎn)，對(duì)病原微生物、昆蟲(chóng)和哺乳動(dòng)物都會(huì)產(chǎn)生毒性，因此腺體也成為了一道抗病蟲(chóng)害的防御體系。棉籽是棉花生產(chǎn)中僅次于纖維的第二大副產(chǎn)品。然而，棉籽的腺體中沉積的高濃度有毒游離棉酚對(duì)人類和反芻動(dòng)物的毒性（ma?et?al.,?2016），限制了棉籽中豐富的油分及蛋白質(zhì)的利用，極大地阻礙了其作為食物或飼料的有效使用，這就大大增加了棉副產(chǎn)品加工與食品生產(chǎn)的成本。因此，在基因水平上探究棉花色素腺體的形成對(duì)棉籽有效利用具有重要作用。
2、棉花色素腺體的研究進(jìn)展較慢，直到2016年，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)馬丹等人通過(guò)圖位克隆技術(shù)對(duì) gl 2 e進(jìn)行精細(xì)定位，最終克隆到 gl 2 e，并將其命名為 gopgf（ gossypiumpigmentgl
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)提出一種 med25蛋白、 med25基因或含有 med25基因的表達(dá)載體的應(yīng)用，進(jìn)一步揭示了棉花 med25基因與棉花色素腺體形成的關(guān)系。
2、本專利技術(shù)的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
3、棉花 med25基因，所述棉花 med25基因的核苷酸序列如seq?id?no:1所示，其編碼序列長(zhǎng)度為2169bp，其氨基酸序列如seq?id?no:2所示，包括722個(gè)氨基酸。
4、本專利技術(shù)所保護(hù)的基因的功能，不僅包括上述 med25基因，還包括與 med25基因具有較高同源性(如同源性高于90%)的同源基因在棉花色素腺體形成方面的功能。
5、本專利技術(shù)最主要的目的是在分子水平上對(duì)棉花色素腺體形成相關(guān)基因 med25進(jìn)行克隆和功能鑒定，從而為棉花色素腺體形成機(jī)制的研究提供理論基礎(chǔ)。本專利技術(shù)還公開(kāi)了敲除上述棉花色素腺體形成基因 med25在如下方面的應(yīng)用：
6、（1）無(wú)色素腺體棉花植株的培育；
7、（2）低棉酚棉種的創(chuàng)制。
8、上述應(yīng)用通過(guò)敲除上述基因的方式來(lái)獲得無(wú)色素腺體的棉花。
9、其中，無(wú)色素腺體表現(xiàn)為葉片、莖桿無(wú)色素腺體表型。
10、作為本專利技術(shù)的一種實(shí)施方式，將基因 med25通過(guò)常規(guī)的方法克隆到crispr載體中，將所述的帶有基因 med25的重組載體導(dǎo)入可表達(dá)med25蛋白的植物細(xì)胞中，使所述的植物細(xì)胞中med25蛋白缺失。利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)入棉花中。
11、由于實(shí)驗(yàn)證明，通過(guò)基因編輯技術(shù)抑制上述 med25基因的表達(dá)后，植株表現(xiàn)為葉片、莖桿無(wú)色素腺體，可以得知， med25基因在色素腺體形成過(guò)程中起到關(guān)鍵作用。
12、根據(jù)該特性，可以通過(guò)轉(zhuǎn)基因的方式來(lái)獲得無(wú)色素腺體、低棉酚含量的植株，具體地，可以通過(guò)沉默 med25基因，得到轉(zhuǎn)基因植物，該植株的棉酚含量低于野生型植株。
13、具體地， med25基因具體可以通過(guò)所述重組表達(dá)載體通過(guò)農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化植物組織，并將轉(zhuǎn)化的植物組織培養(yǎng)成植株。
14、為了提高植物的優(yōu)良性狀，本專利技術(shù)還保護(hù)一種新的植物育種方法，具體為通過(guò)抑制 med25基因的表達(dá)，獲得無(wú)色素腺體的植株。
15、其中，本專利技術(shù)所述的目的植物是棉花。
16、本專利技術(shù)中所說(shuō)的“植物”包括整株植物，其親本和子代植株以及植物的不同部位，包括種子、莖、葉、花、組織和器官，在這些不同的部分均有我們目的基因或者核酸。這里所提及的“植物”也包括植物細(xì)胞、懸浮培養(yǎng)物、愈傷組織、胚、分生組織區(qū)、配子體、孢子體、花粉和小孢子，同樣，其中每種前述對(duì)象包含目的基因/核酸。
17、本專利技術(shù)包括任何植物細(xì)胞，或任何由其中的方法獲得或可獲得的植物，以及所有的植物部分及其繁殖體。本專利也包含由任何前述方法所獲得的轉(zhuǎn)染細(xì)胞、組織、器官或完整植物。唯一的要求是子代表現(xiàn)出相同的基因型或表型特征，使用本專利中的方法獲得的子代特性相同。
18、本專利技術(shù)還擴(kuò)展到如上所述的植物的可收獲的部分，但不限于種子、莖、葉、花本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.MED25蛋白、MED25基因或含有MED25基因的表達(dá)載體在以下任一項(xiàng)中的應(yīng)用：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MED25蛋白、MED25基因或含有MED25基因的表達(dá)載體的應(yīng)用，其特征在于：所述蛋白的氨基酸序列與如SEQ?ID?No.2所示的氨基酸序列同源性90%以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的MED25蛋白、MED25基因或含有MED25基因的表達(dá)載體的應(yīng)用，其特征在于：所述蛋白的氨基酸序列如SEQ?ID?No.2所示。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MED25蛋白、MED25基因或含有MED25基因的表達(dá)載體的應(yīng)用，其特征在于：所述MED25基因?yàn)楸磉_(dá)MED25蛋白的基因序列。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的MED25蛋白、MED25基因或含有MED25基因的表達(dá)載體的應(yīng)用，其特征在于：所述MED25基因?yàn)槿鏢EQ?ID?No.1所示的核苷酸及其突變、缺失或亂碼后不影響表達(dá)的MED25蛋白功能的核苷酸序列。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的MED25蛋白、MED25基因或含有MED25基因的表達(dá)載體的應(yīng)用，其特征在于：所述MED25基
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的MED25蛋白、MED25基因或含有MED25基因的表達(dá)載體的應(yīng)用，其特征在于：所述無(wú)色素腺體棉花新品種主要是指無(wú)棉花葉片、莖桿中的棉花色素腺體。
8.一種降低棉花葉片、莖桿上色素腺體含量的方法，其特征在于，通過(guò)以下任一方式實(shí)現(xiàn)：
9.一種降低棉花中棉酚含量的方法，其特征在于，通過(guò)以下任一方式實(shí)現(xiàn)：
10.一種無(wú)色素腺體棉花品種的培育方法，其特征在于，通過(guò)以下任一方式實(shí)現(xiàn)：
...【技術(shù)特征摘要】
1.med25蛋白、med25基因或含有med25基因的表達(dá)載體在以下任一項(xiàng)中的應(yīng)用：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的med25蛋白、med25基因或含有med25基因的表達(dá)載體的應(yīng)用，其特征在于：所述蛋白的氨基酸序列與如seq?id?no.2所示的氨基酸序列同源性90%以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的med25蛋白、med25基因或含有med25基因的表達(dá)載體的應(yīng)用，其特征在于：所述蛋白的氨基酸序列如seq?id?no.2所示。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的med25蛋白、med25基因或含有med25基因的表達(dá)載體的應(yīng)用，其特征在于：所述med25基因?yàn)楸磉_(dá)med25蛋白的基因序列。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的med25蛋白、med25基因或含有med25基因的表達(dá)載體的應(yīng)用，其特征在于：所述med...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：高巍，龍璐，李芬，許福春，張振楠，尚身齋，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：河南大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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