本发明专利技术公开了一个水稻基因OsHPL3在提高植物耐逆性能上的应用。实验证明，将本发明专利技术的基因转化水稻可显著提高水稻对逆境胁迫高盐和干旱的耐受性。本发明专利技术的蛋白及其编码基因对于植物耐逆机制的研究，以及提高植物的耐逆性及相关性状的改良具有重要的理论及实际意义，将在植物（特别是禾谷类作物）的耐逆基因工程改良中发挥重要作用，应用前景广阔。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及植物耐逆性相关的基因与其应用，特别涉及来源于水稻的与抗逆相关的基因OsHPL3在提高植物耐逆性中的应用。
技术介绍
水稻、玉米和小麦是我国重要的粮食作物，三大作物的产量、品质对于我国的粮食生产和粮食安全都至关重要。干旱、盐碱和冻害等非生物逆境会直接影响粮食作物的正常生长和产量。涝害胁迫也是人类所面临的最严重的自然灾害之一。我国也是一个洪涝灾害比较严重的国家，大约有2/3国土面积存在不同程度的涝害，危害极大。认识植物对水涝胁迫响应的机理，揭示其适应机制，从而合理地选择和定向培育耐涝性品种，减轻淹水对农业生产的危害，对于我国的农业生产具有重要的理论和现实意义。水稻虽有一定耐涝能力，但被洪水淹没仍会受害。水稻由于淹水造成缺氧而抑制有氧呼吸，光合作用也大大下降，甚至完全停止，生长受阻。长期发展过程中水稻产生了两种不同的应对淹涝的策略：避淹和耐淹策略。避淹策略是指通过伸长生长使植株顶端浮出水面，与空气接触，以避免完全淹没。耐淹策略是植株在水下缓慢生长，一边保存能量和碳水化合物，细胞通过代谢调节维持其完整的结构和必要的功能，使植株在无大的伤害下成活下来。深水稻、绝大多数低地雨育稻和灌溉稻采取避淹的策略来应对淹涝胁迫。HPL(脂氢过氧化物裂解酶)是植物脂肪酸代谢过程中的酶，广泛分布于植物中，其催化产物在植物对发育和环境调控应答的许多过程中都具有重要的作用。第一个HPL基因是从青椒中克隆的，序列同源性分析，HPL蛋白是细胞色素P450家族成员。许多植物有多个编码HPL酶的基因，例如苜蓿有2个编码HPL的基因，花苜蓿有3个。水稻中有3个编码HPL基因，分别为OsHPL1、OsHPL2和OsHPL3，每个基因都不含内含子。在植物中，生物或非生物胁迫都会诱导HPL基因的表达并产生相应的代谢物。已有研究证明HPL催化产物不仅是植物特异气味的主要成分之一，而且与植物的抗病、抗虫害以及机械损伤中的发挥重要作用，如OsHPL2转基因水稻，能够抗叶枯病。但HPL在植物抗逆尤其是抗涝方面的研究还较少。本专利技术提供的是水稻基因OsHPL3，将其构建到一个双T-DNA表达载体中，并利用已经建立的高效的水稻转化系统使其在水稻中表达，对其进行规模化功能验证。进一步通过研究转基因水稻的表型变化及抗旱和耐淹性能的改变等推断OsHPL3基因功能，寻找在改良农作物中具有实用价值的植物重要调节因子，并应用于作物的性状改良，对有效解决农业生产中的实际问题，具有重要的理论意义和应用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一个与耐逆性相关的水稻基因OsHPL3，以用于提高植物的耐逆性能。本专利技术所提供的基因OsHPL3，来源于稻属水稻(OryzasativaL.)，编码具有下述氨基酸序列的蛋白质：1)序列表中的SEQIDNO：1；序列表中的SEQIDNO：1由487个氨基酸残基组成，为蛋白OsHPL3。本专利技术中OsHPL3的编码基因既可为所述基因的cDNA序列，也可为所述基因的基因组DNA序列，或者是与所述基因具有90％以上同源性且编码相同功能蛋白的DNA序列。具有SEQIDNO：1所示氨基酸序列的编码基因可以具有序列表中SEQIDNO：2的核苷酸序列。含有本专利技术基因的表达载体、转基因细胞系及宿主菌均属于本专利技术的保护范围。扩增OsHPL3任一片段的引物对也在本专利技术的保护范围之内。本专利技术的另一个目的是提供一种提高植物耐逆性的方法。本专利技术所提供的提高植物耐逆性的方法，包括耐淹、干旱的耐受能力。是将编码本发明与耐逆性相关的OsHPL3基因导入植物组织、细胞或器官，使植物耐逆性获得提高。在上述提高植物耐逆性的方法中，本专利技术中水稻与耐逆性相关的OsHPL3基因既可为所述基因的cDNA序列，也可为所述基因的基因组基因序列；与所述基因具有90％以上同源性且编码相同功能蛋白的DNA序列，是将所述基因的cDNA或基因组基因序列用已知的方法进行分离和/或修饰和/或设计得到的。本领域的技术人员应该理解的是，特定基因序列中核苷酸同一性的微小改变可能会导致该基因效能的降低或者加强，而且在一些应用(例如，反义或共抑制技术)中，部分序列经常会和全长序列同样有效地发挥作用。基因序列变化或缩短的方法，以及测试这些发生变化的基因的有效性的方法均是本领域技术人员熟知的。本专利技术水稻与耐逆性相关OsHPL3基因或其同源序列可通过植物表达载体导入植物组织、细胞或器官；用于构建所述植物表达载体的出发载体可为任意一种可用于根瘤农杆菌或发根农杆菌转化植物的双元载体或可用于植物微弹轰击的载体等，如pBin系列载体(如pBin19等)、pBI系列载体(如pBI101等)、GatewayTW系列载体(如pH2GW7等)、pCAMBIA系列载体(如pCAMBIA3301等)、per8、pX6或其它衍生植物表达载体，所述出发载体还可为可在原核生物中复制的载体，如pENTER-TOPO、pUC系列载体或pBluescript系列载体等。使用本专利技术中水稻与耐逆性相关的OsHPL3基因或其同源序列构建植物表达载体时，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(ABA、干旱、盐碱或化学诱导等)启动子。所述组成性表达启动子可为花椰菜花叶病毒(CAMV)35S启动子，玉米Ubiquitin启动子或水稻actin1启动子等；所述组织特异性表达启动子可为根特异性表达启动子、叶片特异性表达启动子、维管特异性表达启动子、种子特异性表达启动子、花特异性表达启动子或花粉特异性表达启动子，如2S1启动子(GenBank号：NM_118848.2，GI:30687489)和NapinA(GenBank号：M64633.1，GI:349405)启动子等；所述诱导型启动子可为受低温、干旱、ABA、乙烯、盐碱或化学等诱导的启动子。上述启动子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植物表达载体时，还可使用增强子，包括翻译增强子和/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，可对所用植物表达载体进行加工，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(GUS基因、GFP基因、萤光素酶基因等)、具有抗性的抗本文档来自技高网...
【技术保护点】
一个植物抗逆基因，具有增强植物耐受逆境的功能，其特征在于所述抗逆基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:2所示。
【技术特征摘要】
1.一个植物抗逆基因，具有增强植物耐受逆境的功能，其特征在于所述抗逆基因的核苷酸序列如SEQIDNO:2所示。
2.权利要求1所述的抗逆基因，其中所述的抗逆基因编码的氨基酸序列如SEQIDNO:1所示。
3.权利要求1或2所述的抗逆基因，其中所述的增强植物耐受逆境的功能是指增强植物的耐淹性和或耐旱性。
4.一种增强植物抗逆性的方法，其特征是将植物抗逆相关基因的核苷酸序列插入表达载体，获得含有植物抗逆相关基因的重组表达载体，将该重组表达载体导入目的植物，并从表达所述植物抗逆相关基因的植株或所述植物抗逆相关基因表达量增加的植株中筛选得到抗逆性增强的植株；其中，所述植物抗逆相关基因的氨基酸序列如SEQIDNO：1所示。
5.权利要求4所述的增强植物抗逆性的方法，其特征在于：所述植物抗性相关基因的核苷酸序列如SEQIDNO:2所示。
6....
【专利技术属性】
技术研发人员：唐晓艳，周君莉，陈竹锋，刘东风，王峥，
申请(专利权)人：未名兴旺系统作物设计前沿实验室北京有限公司，深圳兴旺生物种业有限公司，兴旺投资有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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