植物耐逆性相关转录因子及其编码基因与应用制造技术

技术编号:12952290 阅读:157 留言:0更新日期:2016-03-02 12:23
本发明专利技术提供植物耐逆性相关转录因子及其编码基因与应用,涉及植物基因工程领域。所述转录因子,是由SEQ ID NO:2所示氨基酸序列组成的蛋白质或将SEQ ID NO:2所示氨基酸序列经过缺失或添加且与耐逆性状相关的蛋白质。所述转录因子的编码基因为SEQ ID NO:1所示序列自5’端的第77-772位核苷酸或SEQ ID NO:1所示序列。将本发明专利技术的PbHB12基因转入番茄的实验可证明:在盐胁迫和干旱胁迫实验中,T2代的3个转PbHB12基因植株,存活率、含水量和叶绿素含量显著好于野生植株。说明本发明专利技术提供的PbHB12基因与其编码的蛋白能够显著提高植物的耐盐耐干旱能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及植物基因工程领域,具体设及植物耐逆性相关转录因子及其编码基因 与应用。
技术介绍
干旱胁迫和盐胁迫是农作物生长和产量的重要限制因素。干旱胁迫和盐胁迫引起 的缺水严重抑制了叶片细胞膨胀、扩展,从而影响了叶片生长和地上部分的正常发育,最终 限制了植物开花结果。木本植物因其多年生的不可移动性,耐逆机理研究和耐逆品种选育 尤为重要。[000引同源框化omeobox)是指编码60个保守的氨基酸同源异型结构域 化omeodomain,皿)。60个氨基酸折叠为Ξ螺旋结构,与DNA特异性的结合。同源框普遍存 在于植物、动物W及人、果蛹等中,包括6个家族皿-Zip,KN0X,P皿,BHi^,W0X和ZF-HD,其 中家族皿-Zip(Homeodomain-leucinezipper)是植物特异转录因子。皿-Zip转录因子包 括4个亚家族,其成员参与调控正常生长条件和环境胁迫后植物的生长发育。Pb皿12属于 皿-Zip亚家族I成员之一。 杜梨(Pyrusbetulae化liaBunge)原产中国,其适应性强,具备耐寒、耐旱、耐溃、 耐盐等优良特性,与品种亲和力高,嫁接后可W提高品种抗逆抗病虫害。但是由于缺乏对 梨化木抗逆机理系统的理论研究,造成了至今无法充分开发利用该化木选育出优良抗逆株 系。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种植物耐逆性相关转录因子及其编码基因。 本专利技术的另一一目的是提供含有所述基因的重组载体、表达盒、转基因细胞系或 重组菌。 本专利技术的再一目的是提供一种培育转基因植物的方法。 本专利技术的目的采用如下技术方案实现。 植物耐逆性相关转录因子,是如下1)或2)的蛋白质: (1)由SEQIDNO:2所示氨基酸序列组成的蛋白质; (2)将SEQIDNO:2所示氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的缺失或添加且 与植物耐逆性状相关的由(1)衍生的蛋白质。 本专利技术还提供所述植物耐逆性相关转录因子的编码基因。 在本专利技术中,所述植物耐逆性相关转录因子的编码基因为如下(1)-(2)中任一所 述基因: (1)SEQIDNO:1所示序列自5'端的第77-772位核巧酸;[001引 (2)沈QIDNO:1所示序列。 本专利技术还提供含有所述基因的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌。 在本专利技术中,所述重组载体是在载体祀T-22b(+)中插入权利要求2或3所述基因 后得到的重组载体;或者是在载体PCAMBIA2301中插入权利要求2或3所述基因后得到的 重组载体。 本专利技术还提供所述杜梨耐逆性相关转录因子或所述编码基因在培育耐逆植物中 的应用;所述耐逆性为耐旱性、耐盐性。 本专利技术还提供一种培育转基因植物的方法,是将所述的编码基因导入目的植物 中,得到具有耐逆性的转基因植物。 在本专利技术中,所述编码基因插入载体PCAMBIA2301中,然后导入目的植物中。 在本专利技术中,所述目的植物为水稻、番茄、杨树、苹果、拟南芥、烟草或首猜。 在本专利技术中,所述耐逆性为耐盐性和/或耐旱性。 携带有编码基因的表达载体可通过使用Ti质粒、化质粒、植物病毒载体、直接DNA 转化、显微注射、电导、农杆菌介导等生物学方法转化细胞或组织,并将转化的植物组织培 育成植株。被转化的植物宿主包括梨、水稻、拟南芥、苹果、番茄、杨树、首猜等。 将本专利技术的化皿12基因转入番茄的实验可证明:在盐胁迫和干旱胁迫实验中,T2 代的3个转化皿12基因植株,存活率、含水量和叶绿素含量显著好于野生植株。说明本发 明提供的化皿12基因与其编码的蛋白能够显著提高植物的耐盐耐干旱能力。对培育耐非 生物胁迫植物品种具有重要的理论及实际意义,可用于耐逆植物品种的培育和鉴定。【附图说明】[002引 图1半定量RT-PCR分析Pb皿12基因在杜梨不同组织中的表达情况;在图的左边 标出了各胶条分析的基因名称,Pb皿12为目的基因,Actin为内参基因;各泳道上方标出了 样品来源,Root:根,Leaf:叶,Stem:茎,Flower:花,Rruit:果实。 图2巧光定量RT-PCR和半定量RT-PCR分析在干旱、高盐胁迫处理不同时间, Pb皿12基因表达特征,其中A是巧光定量RT-PCR分析化C1或阳G6000胁迫处理后,Pb皿12 基因在杜梨叶子中表达时序;B是半定量RT-PCR分析化C1或阳G6000胁迫处理后,Pb皿12 基因在杜梨叶子和根中基因表达情况。B中左边标出了各胶条分析的基因,化皿12为目的 基因,Actin为内参基因;右边标出了各胶条中样品的胁迫处理条件;图上方标出了各列胶 条中样品来源,Leaves表示叶子,Roots表示根;图中各泳道上方标出了样品经胁迫处理的 时间。 图3是重组菌化21-pET-22b(+)和化21-pET-22b(+)-Pb皿12无胁迫、在高盐和模 拟干旱(l〇%PEG6000)胁迫中的生长曲线,其中A表示无胁迫条件下,B表示高盐条件胁迫 下,C表示模拟干旱胁迫条件下。 图4半定量RT-PCR分析各培养条件下重组菌化2l-pET-2化(+)(对照菌) 和化21-pET-22b(+)-Pb皿12中Pb皿12基因表达情况(qRT-PCR分析),其中A表 示各重组菌在无胁迫条件下IPTG诱导对化皿12基因表达情况影响,B表示重组菌 化21-PET-2化(+)-Pb皿12在胁迫条件下化皿12基因表达情况。图的左侧标出了各胶条分 析的基因,化皿12为目的基因,16SrDNA为内参基因。图的右侧标出了各胶条中各样品处理 条件。 图5各纯合转基因株系RT-PCR检测和半定量RT-PCR检测电泳图,图A表示 pMD18-Pb皿12质粒DM、WT(野生植株)、PIA、P2B、P5B的RT-PCR产物电泳图;图B表示WT(野生植株)、P1A、P2B、P5B的Pb皿12基因的表达情况(半定量RT-PCR),Actin为内参 基因。 图6高盐处理和干旱胁迫处理后,转P地B12基因番茄和野生植株的存活率比较, 其中A为干旱胁迫处理,B为高盐胁迫处理,WT表示野生植株,P1A、P2B、P5B表示转化皿12 基因番茄植株。 图7高盐处理和干旱胁迫处理后,转化皿12基因番茄和野生植株叶绿素含量比 较,其中A为高盐胁迫处理,B为干旱胁迫处理,WT表示野生植株,P1A、P2B、P5B表示转 化皿12基因番茄植株。CK表示非生物胁迫条件培养对照。[003引图8高盐处理和干旱胁迫处理后,转P地B12基因番茄和野生植株的含水量比较, 其中A为高盐胁迫处理,B为干旱胁迫处理,WT表示野生植株,P1A、P2B、P5B表示转化皿12 基因番茄植株,CK表示非生物胁迫条件培养对照。【具体实施方式】 实施例1杜梨耐逆性相关转录因子化皿12编码基因化皿12基因的筛选及其cDNA 克隆W拟南芥AT皿7(NM_130233.4)为探针,进行NCBI同源比对,根据苹果Malus X domestica类Μ地B7(HM122586. 1)和Μ地BieOM!22573. 1)序列,设计引物对(上游引物 化皿12_F1和下游引物化皿12_F2)用于从杜梨中扩增耐逆性相关转录因子化皿12基因。 采用150mM化C1水溶液处理杜梨生根苗,24h后剪取杜梨叶片,W常规方法提取 胁迫处理后的杜梨叶片总本文档来自技高网...

【技术保护点】
植物耐逆性相关转录因子,是如下1)或2)的蛋白质:(1)由SEQ ID NO:2所示氨基酸序列组成的蛋白质;(2)将SEQ ID NO:2所示氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的缺失或添加且与植物耐逆性状相关的由(1)衍生的蛋白质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王宏蔺经常有宏李晓刚
申请(专利权)人:江苏省农业科学院
类型:发明
国别省市:江苏;32

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