本发明专利技术公开了一种烟草干旱响应基因NtRDP1，其核苷酸序列为：1）序列如SEQ ID NO.1所示的DNA分子；或2）SEQ ID NO.1所示核苷酸序列经取代、缺失和/或增加一个或几个核苷酸；或3）在严格条件下与（1）限定的DNA序列杂交且编码相同功能蛋白的核苷酸序列。本发明专利技术基因NtRDP1编码泛素连接酶，该基因编码的蛋白具有指环结构域，并受干旱胁迫诱导表达；过量表达该基因能提高植物对干旱的适应性，NtRDP1在烟草抗旱领域具有广阔的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于基因工程
，具体设及一种烟草干旱响应基因化RDP1及其编码 蛋白和应用。
技术介绍
烟草作为重要的经济作物，在整个生育期对水分的要求很高。随着全球暖干化，干 旱胁迫普遍存在，且呈加剧趋势。目前，干旱已成为烟草生长发育的主要影响因子。干旱出 现在团棵期，易造成烟株早花；出现在旺长期，会造成叶片发育不良；出现在成熟期，会造成 烟叶厚而粗糖，烟碱、含氮化合物含量过高而含糖量降低，造成糖碱比失调，还可能造成旱 烘假熟现象。中国大部分烟区位于干旱、半干旱的丘陵山区，常因±壤干旱而影响烟株的生 长发育，导致烟叶的产量和品质降低。因此，加强烟草抗旱基因资源的挖掘和利用，对于优 质烟叶生产具有重要意义。 干旱对烟草生长发育、生理生化及产、质量有着重要的影响。干旱对烟草生长发育 的影响，主要表现在不仅降低了种子的萌发和幼苗的成活，还抑制了根系的生长，从而影响 了矿质营养的吸收；另外，干旱胁迫还导致植株生长矮小，节间短，叶片小，易早衰。干旱对 烟草生理生化的影响，主要表现在干旱胁迫影响了叶片叶绿素的合成，促进了叶绿素的分 解，从而降低了叶片的光合效率(Plant Molecular Biology,1979,20: 37-44);干旱胁迫 还导致植株氮素代谢关键酶硝酸还原酶(NR)的活性降低，而蛋白水解酶活性增强引起脯氨 酸、谷氨酷胺、天冬酷胺和鄉氨酸等大量积累；另外，干旱胁迫还导致叶片膜脂过氧化作用 增强，膜透性增加，丙二醒(MDA)含量升高，出现电解质外渗。抗氧化保护酶S0D、P0D、CAT等 酶活性显著下降（作物学报，1996,22:117-121)。另外，干旱不但影响烟叶产量，而且会造成 烟叶的总氮、烟碱、蛋白质含量的增加；总糖、还原糖和钟含量的减少，导致品质下降（烟草 科技，1993,6:30-33)。 近年来，随着基因组学和分子生物学技术的快速发展，越来越多的作物抗旱基因 被克隆和鉴定。目前作物中克隆的抗旱基因可分为两大类:第一类为功能基因，主要在植物 抗性中起保护作用。运一类基因主要包括（1)渗透调苄基因如:海藻糖合成酶基因 TPS1、脯 氨酸合成酶基因 P5CS、甘露醇合成基因 mtlD、甜菜碱合成酶级W内BADH、W及多按合成基因 Ode等；（2)保护生物大分子的活性基因如:脱水蛋白基因抓N1、水通道蛋白基因 AQP和晚期 胚胎发生丰富蛋白LEA等。第二类为调苄基因，主要在信号传导和逆境基因表达过程中起调 节作用，主要包括一些转录因子基因如:W服￥、0368、]\1￥8、621?、臟(：等。运些基因在植物基因 工程中已得到广泛的应用。[000引泛素化是植物体内蛋白质翻译后的重要修饰方式之一，是蛋白质降解的信号。泛 素连接酶是蛋白质泛素化过程中的关键酶类，决定了泛素化修饰的特异性。已有研究结果 表明，泛素连接酶基因在植物抗逆性和激素调控中起着重要的作用(Plant J，2010, 61: 1029-1040;J Exp Bot，2007，58:221-227)。目前烟草中有关泛素连接酶编码基因的克 隆、功能鉴定及应用的报道较少。
技术实现思路
本专利技术提供一种受干旱胁迫诱导表达的烟草基因化RDP1及其应用；该基因编码一 种具有指环结构的泛素连接酶，过量表达能提高植物对干旱胁迫的适应性，尤其能够提高 植物的抗旱能力。本专利技术具体通过W下技术方案实现： 一种烟草干旱响应基因化畑P1，来源于烟草(Nicotiana taba州m)，其核巧酸序列为： 1) 序列如SEQ ID N0.1所示的DNA分子;或 2) SEQ ID NO. 1所示核巧酸序列经取代、缺失和/或增加一个或几个核巧酸;或 3) 在严格条件下与（1)限定的DNA序列杂交且编码相同功能蛋白的核巧酸序列。[000引所述的严格条件为在0.1XSSPE或0.1XSSC和0.1% SDS的溶液中，65°C条件下 杂交并洗膜。 本专利技术所述烟草干旱响应基因化RDP1的编码蛋白也属于本专利技术的保护范围。 所述的编码蛋白为如下氨基酸序列之一的蛋白： a) 序列如SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列组成的蛋白质； b) 将SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/ 或添加且具有相同功能由序列SEQ ID NO.2衍生的蛋白质。 上述(b)中的蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。 本专利技术还要求保护上述基因化RDP1的重组表达载体、表达盒、转基因细胞系或重 组菌，其中，构建所述重组表达载选用的载体为可W引导外源基因在植物中表达的载体。 所述重组表达载体具体为将权利要求1所述基因插入植物表达载体PART27的CaMV 35S启动子之后的EcoRI和BamHI位点之间得到的重组质粒。 本专利技术还提供了所述基因或含有该基因的重组表达载体在培育抗旱转基因植物 中的应用，具体为通过将所述的基因或重组载体导入目的植物中，得到抗旱性高于所述目 的植物的转基因植物。 所述目的植物为单子叶植物或双子叶植物，其中较优选为烟草。 同时，扩增所述基因的全长或其任一片段的引物对也属于本专利技术的保护范围。 本专利技术的有益效果为:本专利技术中，干旱处理的烟草幼苗叶片中，所述的泛素连接酶 编码基因化RDP1被诱导表达。本专利技术所述的编码蛋白是植物泛素化蛋白降解途径中的关键 酶类，所W调控该蛋白的表达能够调节植物的抗旱性。因此所述的干旱响应的基因化RDP1 在植物抗旱领域具有广阔的应用前景，其经济效益潜力巨大。【附图说明】[001引图1是本专利技术化畑P1基因的PCR产物电泳图； 图2是烟草幼苗叶片中化RDP1基因响应干旱胁迫的表达模式柱状图； 图3是化RDP1基因植物表达载体构建示意图； 图4是转化RDP1基因的烟草株系表达水平柱状图； 图5是化RDP1基因过量表达的烟草植株对干旱胁迫处理的生长表型照片； 图6是化畑P1基因过量表达烟草植株对干旱胁迫处理的生理指标变化的柱状图。【具体实施方式】 下面结合实施例对本专利技术做进一步的说明，W下所述，仅是对本专利技术的较佳实施 例而已，并非对本专利技术做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述掲示 的
技术实现思路
加 W变更为同等变化的等效实施例。凡是未脱离本专利技术方案内容，依据本专利技术 的技术实质对W下实施例所做的任何简单修改或等同变化，均落在本专利技术的保护范围内。 实施例1材料干旱胁迫处理 烟草品种NC89种子经0.1% HgCb消毒后，放于铺3层湿润滤纸的培养皿中，在溫度为 24-26°C、湿度为60%、光暗交替周期为12h/l化的光照培养室中培养。待幼苗长至二叶一屯、 (约14天)时，进行20%阳0 6000溶液胁迫处理实验。处理的时间分别为0、6、12、24、48小 时;胁迫处理后的烟草幼苗作为实验组，未做胁迫处理的烟草幼苗作为对照组，用于RDP1的 表达分析。转基因烟草植株的干旱处理，采用人工控制诱水法。待植株长至4片叶（约20天） 时，停止诱水14天，观察各株系生长情况。实施例2 化畑P1 (RING Domain-con化ining Protein 1)基因的克隆 1)烟草叶片第一链cDNA合成 烟草叶片总RNA的分离和纯化参照TRIZ化试剂盒（Invitroge本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种烟草干旱响应基因NtRDP1，其特征在于，其核苷酸序列为：1）序列如SEQ ID NO.1所示的DNA分子；或2）SEQ ID NO.1所示核苷酸序列经取代、缺失和/或增加一个或几个核苷酸；或3）在严格条件下与（1）限定的DNA序列杂交且编码相同功能蛋白的核苷酸序列。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：苏新宏，夏宗良，刘剑君，韦凤杰，张小全，
申请(专利权)人：中国烟草总公司河南省公司，河南农业大学，
类型：发明
国别省市：河南;41
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