OsHUB1蛋白或其编码基因在改变植物耐高温性能中的应用

本发明涉及基因工程，具体地说，涉及oshub1蛋白或其编码基因在改变植物耐高温性能中的应用。

背景技术：

1、随着气候变暖、温室效应的日益加剧，高温天气出现越来越频繁，高温胁迫成为影响粮食生产的主要因素。水稻（oryza sativa l.）是主要粮食作物之一，然而在水稻生长的不同阶段，都极易受到高温胁迫的损害，热胁迫通常定义为在一定时间内温度升高超过阈值，对植物生长发育造成不可逆转的损害，在苗期水稻遭受热胁迫会导致水分大量流失，叶片枯黄，幼苗和根生长受损，甚至幼苗死亡；在生殖生长期高温胁迫，会导致花粉败育以及结实率显著下降；在灌浆期高温胁迫，会影响光合速率和同化产物的积累，导致秕谷粒增多和粒重下降，最终导致粮食减产。

2、鉴于水稻的重要作用以及气候变暖对水稻产量产生的负面影响，迫切需要培育耐热水稻品种。目前提高水稻耐热性的方法有主要有以下几种：农艺管理策略，如适当外施ctk（活性细胞分裂素）、sa（水杨酸）、br（油菜素甾醇）、乙烯前体等生长调节剂可以减轻热胁迫对水稻植株造成的损害，如花粉流产、减少小穗和粒重、结实率差。但该方法在一定程度上增加了种植成本，容易造成资源浪费。传统育种，通常是基于对耐热性相关表型的选择，并应用于将要种植作物的气候区，准确评价耐热性，选择优良水稻品种或育种系，成功将耐热性状转移到具有良好农艺性能的特定品种，这对常规育种具有重要意义。但是这一过程往往需要多代的连续选择和评估，周期较长、资源和时间消耗大、遗传增益有限，且较容易受到环境因素的影响。另一种方法是目前比较常用的基因工程技术，该方法既高效又省时，例如通过转基因技术培育过表达 osif、 osmyb55、 osann1、 snac3、o sbzip46ca1、 sapk6、 osrgb1、ossiz1、o shirp1、 rca、 oswrky11的转基因材料可以显著的提高植物的耐热性。尽管转基因水稻有望提高耐热性，但其使用和商业化仍受到公众对未经证实的健康和环境安全问题的影响，阻碍了转基因技术在实际育种中的应用。由此基因编辑技术应运而生，为植物分子育种的应用提供了新机会，因为它可以产生只携带靶基因突变的植物，而不需要表达盒。基因编辑技术已成功地应用于分子育种和基因功能的验证。例如利用crispr-cas9系统已成功的验证了 aet1、 osnac006、 hsa1、 oscngc14和 oscngc16在水稻耐热过程中的作用。但水稻受热胁迫调控网络是错综复杂的，其分子机制尚不清晰，这严重阻碍了培育耐热水稻品种的分子进程，所以目前迫切的需要鉴定耐热基因和蛋白，进一步完善热胁迫响应的分子机制，才能更好、更快的培育出耐热水稻品种。

技术实现思路

1、本发明的目的之一在于提供一种改变植物耐热性能的新方法。

2、本发明提供了oshub1蛋白或其编码基因、或含有其编码基因的生物材料在改变植物耐高温性能中的应用。

3、本发明研究发现 oshub1基因与植物的耐热胁迫性能存在负相关，在植物中过表达oshub1蛋白，可降低植物耐高温性能；在植物中降低oshub1蛋白的表达，可提升植物耐高温性能。为改变植物耐热性能提供了新的思路。

4、本发明中 oshub1基因的序列如seq id no.15所示，cds序列如seq id no.16所示。

5、本发明还提供oshub1蛋白或其编码基因、或含有其编码基因的生物材料在选育耐高温能力增强的转基因植物中、在植物耐高温种质资源改良中或在提高热胁迫环境下植物存活率中的应用。

6、本发明的应用中，所述生物材料为表达盒、载体或宿主细胞。

7、本发明的应用中，所述植物为水稻。

8、本发明还提供一种改变植物耐热胁迫能力的方法，其通过调控 oshub1基因的表达量来改变植物耐热胁迫的能力。

9、本发明的方法中，通过转基因、基因敲除、杂交、回交、自交或无性繁殖的方法，控制植物对 oshub1基因的表达；当需要提高植物抗热胁迫能力时，降低 oshub1基因的表达量；当需要降低植物抗热胁迫能力时，提高 oshub1基因的表达量。

10、本发明的方法中，所述转基因包括利用ti质粒、植物病毒载体、直接dna转化、显微注射、基因枪、电导或农杆菌介导的方法将包含所述 oshub1基因的重组表达载体导入植物，获得转基因植物株系；

11、所述基因敲除包括利用dna同源重组技术、cre/loxp技术或crispr/cas9技术将所述 oshub1基因敲除，获得转基因植物株系。

12、本发明的有益效果至少在于：

13、本发明研究发现了 oshub1基因的新功能，并提供了一种新的改变植物耐热性能的新方法，为植物改良育种提供了新的思路。

1.oshub1蛋白或其编码基因、或含有其编码基因的生物材料在改变植物耐高温性能中的应用。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，在植物中过表达oshub1蛋白，可降低植物耐高温性能；在植物中降低oshub1蛋白的表达，可提升植物耐高温性能。

3.oshub1蛋白或其编码基因、或含有其编码基因的生物材料在选育耐高温能力增强的转基因植物中的应用。

4.oshub1蛋白或其编码基因、或含有其编码基因的生物材料在植物耐高温种质资源改良中的应用。

5.oshub1蛋白或其编码基因、或含有其编码基因的生物材料在提高热胁迫环境下植物存活率中的应用。

6.根据权利要求1-5任一所述的应用，其特征在于，所述生物材料为表达盒、载体或宿主细胞。

7.根据权利要求1-5任一所述的应用，其特征在于，所述植物为水稻。

8.一种改变植物耐热胁迫能力的方法，其特征在于，通过调控oshub1基因的表达量来改变植物耐热胁迫的能力。

9.根据根据权利要求8所述的方法，其特征在于，通过转基因、基因敲除、杂交、回交、自交或无性繁殖的方法，控制植物对oshub1基因的表达；当需要提高植物抗热胁迫能力时，降低oshub1基因的表达量；当需要降低植物抗热胁迫能力时，提高oshub1基因的表达量。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述转基因包括利用ti质粒、植物病毒载体、直接dna转化、显微注射、基因枪、电导或农杆菌介导的方法将包含所述oshub1基因的重组表达载体导入植物，获得转基因植物株系；