MYB37蛋白及其编码基因在调控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MYB37蛋白及其编码基因在调控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由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质(即MYB37蛋白)在如下a1)或a2)中的应用：a1)提高植物抗旱性；a2)选育抗旱性提高的植物品种。MYB37基因过表达株，相比野生型对照植株，对干旱逆境胁迫的耐受性显著提高。本发明专利技术对植物抗干旱分子机制的研究具有重要意义；另外，该基因在培育耐旱植物品种中具有重要功能，从而为培育抗逆境作物新品种提供了重要的可能性，对农业生产具有重大意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物
，涉及一种MYB37蛋白及其编码基因在调控植物抗旱性中的应用。
技术介绍
随着世界耕地面积逐渐减少以及世界人口数量的增加，人们对粮食的需求越来越大。目前，水资源的短缺已成为全球面临的危机。在所有生物及环境逆境中，干旱是影响农作物产量的第二限制因子，仅次于病虫害因子。研究作物抗旱对农业生产具有重大意义。传统的育种技术培育和改良耐胁迫性状难度相对较大，不能很好的得到更多优良的抗旱品种。而随着分子生物学技术的发展，以及对植物抗逆分子机制的深入研究，分子水平抗逆基因工程取得重大进展。采用转基因等基因工程手段向植物导入抗逆性外源基因已成为改良植物抗逆性的新途径之一。植物对逆境的适应过程涉及到多种信号传导途径，植物激素可能作为启动抗逆基因表达的关键激素。脱落酸(AbscisicAcid，ABA)是植物体内重要的激素之一，早在20世纪60年代初被人们发现，因其具有促进植物叶片脱落的功能而得名。植物激素脱落酸(ABA)在植物生长发育的各阶段都发挥重要作用，包括种子休眠、萌发、幼苗生长、气孔运动以及营养生长向生殖生长转换等过程。同时，ABA在植物应对外界各种逆境胁迫响应中起着重要作用，例如干旱、冷、盐以及机械伤害等非生物胁迫，以及病虫害等生物胁迫。植物响应ABA的过程非常复杂，随着科学研究的发展，更多参与ABA信号通路基因被大量发现，一个崭新的ABA信号网络逐步呈现在人们面前。MYB转录因子是指含有MYB结构域的一类转录因子。MYB结构域通常含有1-4个不完全重复的氨基酸序列(R)。根据含有R的多少，MYB家族转录因子被分为四类，1R-，R2R3-，3R-和4RMYB转录因子。MYB转录因子在动植物中都存在，拟南芥中大约有200多个基因编码MYB转录因子，是拟南芥转录因子家族中最大的一类转录因子家族。其中，大约有126个MYB转录因子属于R2R3亚家族。根据DNA结合结构域的保守性和C端氨基酸特征结构，R2R3亚家族被分为25个亚类，MYB37属于第14亚类，在拟南芥tair网站上的基因号为AT5G23000(https://www.arabidopsis.org/)。随着对MYB转录因子家族成员的研究，越来越多的MYB转录因子被人们所认知。MYB转录因子广泛参与植物次生代谢调控、细胞形态决定、胁迫应答、分生组织形成及细胞周期控制等。目前为止，拟南芥中已报道的参与ABA信号通路中的MYB转录因子有：MYB2、MYB7、MYB15、MYB20、MYB30、MYB33、MYB44、MYB52、MYB96和MYB101；这10个参与调节ABA信号转导的MYB转录因子中，只有MYB7、MYB20和MYB30是负调节子，其余均为正调节子。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种MYB37蛋白及其编码基因在调控植物抗旱性中的应用。本专利技术所提供的应用，具体为如下A或B：A：由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质在如下a1)-a2)任一中的应用：a1)提高植物抗旱性；a2)选育抗旱性提高的植物品种。B：由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质的编码基因在如下a1)-a2)任一中的应用：a1)提高植物抗旱性；a2)选育抗旱性提高的植物品种。在本专利技术中，以上a2)中的所述选育抗旱性提高的植物品种的方法，具体可包括将所述MYB37蛋白表达量较高的植株作为亲本进行杂交的步骤。本专利技术的另一个目的是提供一种培育转基因植物的方法。本专利技术所提供的培育转基因植物的方法，为培育抗旱性提高的转基因植物的方法，包括如下步骤：向受体植物中导入由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质的编码基因，得到转基因植物；所述转基因植物与所述受体植物相比抗旱性提高。在上述应用或方法中，所述由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质的编码基因(即MYB37基因)是如下1)至5)中任一所述的DNA分子：1)编码序列为序列表中序列2自5’末端第100至1089位核苷酸所示的DNA分子；2)序列表中序列2所示的DNA分子；3)序列表中序列1所示的DNA分子；4)在严格条件下与1)-3)任一所限定的DNA分子杂交且编码由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质的DNA分子；5)与1)-4)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3所示的氨基酸序列组成的蛋白质的DNA分子。上述严格条件可为用6×SSC，0.5％SDS的溶液，在65℃下杂交，然后用2×SSC，0.1％SDS和1×SSC，0.1％SDS各洗膜一次。其中，序列1由1793个核苷酸组成，为所述MYB37基因在拟南芥基因组中序列，其中第236-327及458-854位均为内含子序列；序列2由1304个核苷酸组成，为所述MYB37基因的cDNA序列，其中第100-1089位为编码序列(ORF)；序列1和序列2均编码序列表中序列3所示的蛋白质，序列3由329个氨基酸残基组成。在所述方法中，所述由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质的编码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受体植物中的。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pCAMBIA-1300-221、pGreen0029、pCAMBIA3301、pBI121、pBin19、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，可对本文档来自技高网...

【技术保护点】
由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质在如下a1)‑a2)任一中的应用：a1)提高植物抗旱性；a2)选育抗旱性提高的植物品种。

【技术特征摘要】
2015.12.07 CN 20151089031481.由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质在如下a1)-a2)任一中的
应用：
a1)提高植物抗旱性；
a2)选育抗旱性提高的植物品种。
2.由序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质的编码基因在如下a1)-a2)
任一中的应用：
a1)提高植物抗旱性；
a2)选育抗旱性提高的植物品种。
3.培育抗旱性提高的转基因植物的方法，包括如下步骤：向受体植物中导入由
序列表中序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质的编码基因，得到转基因植物；所述
转基因植物与所述受体植物相比抗旱性提高。
4.根据权利要求1-3中任一所述的应用或方法，其特征在于：所述由序列表中序
列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质的编码基因是如下1)至5)中任一所述的DNA
分子：
1)编码序列为序列表中序列2自5’末端第100至1089位核苷酸所示的DNA分
子；
2)序列表中序列2所示的DNA分子；
3)序列表中序列1所示的DNA分子；
4)在严格条...

【专利技术属性】
技术研发人员：张大鹏，于泳涛，王小芳，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11