大豆蛋白及其编码基因在调节植物抗旱性中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种大豆GmSYP24蛋白及其编码基因在调节植物抗旱性中的应用。本发明专利技术所提供的应用具体为序列2所示的蛋白质或其编码基因在调控植物抗旱性中的应用。实验证明，在正常供水条件下，野生型烟草、转入空载体烟草与GmSYP24转基因烟草株系生长状态良好，但是转基因烟草株系比野生型烟草叶片和转入空载体烟草叶片绿；在干旱胁迫条件下，野生型烟草叶片、转入空载体烟草叶片比转基因烟草叶片更容易萎蔫、黄化；转基因烟草植株比野生型烟草及转入空载体烟草的生长状态好。这暗示大豆GmSYP24基因为潜在的大豆抗旱基因，为后续在大豆中过表达该基因，获得抗旱转基因大豆新品种奠定了基础。本发明专利技术对于缓解粮食危机，节约水资源，降低农业灌溉成本等具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种大豆GmSYP24蛋白及其编码基因在调节植物抗旱性中的应用。本专利技术所提供的应用具体为序列2所示的蛋白质或其编码基因在调控植物抗旱性中的应用。实验证明，在正常供水条件下，野生型烟草、转入空载体烟草与GmSYP24转基因烟草株系生长状态良好，但是转基因烟草株系比野生型烟草叶片和转入空载体烟草叶片绿；在干旱胁迫条件下，野生型烟草叶片、转入空载体烟草叶片比转基因烟草叶片更容易萎蔫、黄化；转基因烟草植株比野生型烟草及转入空载体烟草的生长状态好。这暗示大豆GmSYP24基因为潜在的大豆抗旱基因，为后续在大豆中过表达该基因，获得抗旱转基因大豆新品种奠定了基础。本专利技术对于缓解粮食危机，节约水资源，降低农业灌溉成本等具有重要意义。【专利说明】大豆蛋白及其编码基因在调节植物抗旱性中的应用
本专利技术属于基因工程领域，涉及一种大豆GmSYP24蛋白及其编码基因在调节植物 抗旱性中的应用。
技术介绍
干旱是长期存在的世界性难题。全球干旱、半干旱地区约占陆地面积的35%，遍及 世界60多个国家和地区。中国每年有将近2. 5X106hm2耕地受到干旱影响。特别是中国主要 粮食生产区华北、东北、西北刚好处于中国缺水比较严重的地区，导致作物大幅度减产。干 旱成为诱发粮食危机的主要因素之一。根据IPCC AR4多模式对中国地区干旱变化的预测： 2011-2050年，中国地区表现为持续的干旱化趋势，总体干旱面积和干旱频率持续增加。通 常改善干旱对农作物影响的手段是采用农业灌溉措施，这不仅增加成本也无法适应水资源 短缺日益严重形势。因此，选育出抗旱农作物新品种对解决粮食问题具有重大意义。 获得抗旱农作物新品种的途径包括利用经典遗传学方法的常规选育技术和利用 基因工程手段培育转基因新品种技术。常规选育技术周期长，不定向，优异性状难控制；相 比之下，转基因技术更快速，可以定向改良单一性状。因此，利用分子生物学技术改造农作 物，提高农作物的抗旱能力已经成为近年来的研究热点。 干旱是非生物逆境胁迫中的重要因子之一。在干旱胁迫下，农作物产量均会遭受 不同程度的影响，重旱时甚至会导致农作物颗粒无收。大豆是我国重要的粮食作物和油料 作物，也是我国供需矛盾最为突出的农作物。由于大豆在生长发育过程中需水量较多，在豆 类作物中对缺水最敏感。干旱逆境胁迫会严重影响大豆产量。因此，提高大豆抗旱能力对 于大豆高产具有重要意义。 自1988年Hinchee等获得抗草甘膦大豆后，美国Monsanto公司获得了抗不同基 因的除草剂大豆，得到了大面积产业化，但还没有抗干旱、高盐等逆境胁迫的转基因大豆获 得并应用于生产。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种大豆GmSYP24蛋白及其编码基因在调节植物抗旱性中 的应用。 本专利技术所提供的应用，具体为由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质 (GmSYP24蛋白）或其编码基因（GmSYP24基因）在调控植物抗旱性中的应用。 所述GmSYP24蛋白或其编码基因调控植物抗旱性具体体现为：促进所述GmSYP24 蛋白或其编码基因的表达，则所述植物的抗旱性提高。 由序列表中序列2所不的氣基酸序列组成的蛋白质（GmSYP24蛋白)或其编码基因 (GmSYP24基因）在选育抗旱性提高的植物品种中的应用也属于本专利技术的保护范围。 在实际应用中，当所选育抗旱性提高的植物品种时，需将所述GmSYP24蛋白表达 量较高的植株作为亲本进行杂交。 toon] 本专利技术的再一个目的是提供一种培育抗旱性提高的转基因植物的方法。 本专利技术所提供的培育抗旱性提高的转基因植物的方法，可为如下a)和b)的步骤： a)向目的植物中导入由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质的编码 基因（GmSYP24基因），得到表达所述编码基因的转基因植物； b)从步骤a)所得转基因植物中得到与所述目的植物相比，抗旱性提高的转基因植 物。 在上述的应用或方法中，所述由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质 的编码基因（GmSYP24基因）是如下（1)至（4)中任一所述的DNA分子： (1)编码序列为序列表中序列1的第49-699位的DNA分子； (2)序列表中序列1包含的DNA分子； (3)在严格条件下与（1)或（2)所限定的DNA分子杂交且编码由序列表中序列2 所示的氨基酸序列组成的蛋白质的DNA分子； (4)与（1)- (3)任一限定的DNA分子具有90%以上同源性且编码由序列表中序 列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质的DNA分子。 其中，序列1由775个核苷酸组成，其中第49-699位为所述GmSYP24基因的编码 序列（0RF)，编码序列表中序列2所示的蛋白质，序列2由216个氨基酸残基组成。 在所述方法中，所述由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质的编码基 因（GmSYP24基因)是通过含有所述蛋白质的编码基因的重组表达载体导入所述目的植物中 的。 所述重组表达载体可用现有的植物表达载体构建。所述植物表达载体包括双元 农杆菌载体和可用于植物微弹轰击的载体等，如pGreen0029、pCAMBIA3301、pCAMBIA1300、 pBI121、pBinl9、pCAMBIA2301、pCAMBIA1301-UbiN或其它衍生植物表达载体。所述植物表达 载体还可包含外源基因的3'端非翻译区域，即包含聚腺苷酸信号和任何其它参与mRNA加 工或基因表达的DNA片段。所述聚腺苷酸信号可引导聚腺苷酸加入到mRNA前体的3'端。使 用所述基因构建重组表达载体时，在其转录起始核苷酸前可加上任何一种增强型、组成型、 组织特异型或诱导型启动子，例如花椰菜花叶病毒（CAMV)35S启动子、泛素基因 Ubiquitin 启动子（pUbi)、胁迫诱导型启动子Rd29A等，它们可单独使用或与其它的植物启动子结合 使用；此外，使用本专利技术的基因构建重组表达载体时，还可使用增强子，包括翻译增强子或 转录增强子，这些增强子区域可以是ATG起始密码子或邻接区域起始密码子等，但必需与 编码序列的阅读框相同，以保证整个序列的正确翻译。所述翻译控制信号和起始密码子的 来源是广泛的，可以是天然的，也可以是合成的。翻译起始区域可以来自转录起始区域或结 构基因。为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选，可对所用重组表达载体进行 加工，如加入可在植物中表达的编码可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因、具有抗性 的抗生素标记物或是抗化学试剂标记基因等。也可不加任何选择性标记基因，直接以逆境 筛选转化植株。 所述重组表达载体中启动所述编码基因转录的启动子可为35S启动子。 在本专利技术中，所述启动子具体为CaMV35S启动子。 更为具体的，所述重组表达载体为将所述GmSYP24基因正向插入到pCXSN载体的 酶切位点Xcm I处后得到的重组质粒。在该重组表达载体中，启动所述GmSYP24基因转录 的启动子为所述CaMV35S启动子。 在上述方法中，将携带有所述GmSYP24基因的所述重组表达载体导入所述目的植 物，具体可为：通过使用Ti质粒、Ri质粒、植物病本文档来自技高网...

【技术保护点】
由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质或其编码基因在调控植物抗旱性中的应用。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈李淼，沙爱华，张婵娟，单志慧，陈水莲，陈海峰，邱徳珍，周蓉，周新安，
申请(专利权)人：中国农业科学院油料作物研究所，
类型：发明
国别省市：湖北;42