本发明专利技术公开植物抗干旱蛋白GmNARK及编码基因，所述GmNARK基因的cDNA序列如SEQ IDNO.1所示，其编码蛋白的氨基酸序列如SEQ IDNO.2所示。其应用为将大豆中受体激酶蛋白GmNARK的编码基因导入目的的植物中，得到抗干旱提高的转基因植物。采用本发明专利技术培育优质的耐旱作物品种可在干旱胁迫条件下提高了作物产量和品质，具有很大的应用价值，为优良作物品种的选育提供资源。丰富了植物抗干旱基因资源库，为改良植株产量和品质分子设计提供了更多的选择，还将为有效利用该基因资源通过分子设计培育耐逆稳产的农作物新品种提供理论依据。
【技术实现步骤摘要】
植物抗干旱蛋白GmNARK及编码基因和应用
本专利技术属于生物工程领域，具体涉及植物抗干旱蛋白GmNARK及编码基因和应用。
技术介绍
在作物种植及繁育过程中，非生物胁迫给我国农业带来的危害非常严重，其中干旱与土壤盐碱化是限制我国农业可持续性发展的主要因素。我国可耕农地的50％受干旱影响，即使在降水较多的华中和华南地区，由于雨量分布不均，这些地区的水稻几乎每年在扬花的关键时期都受干旱的影响，直接影响产量，情节严重时甚至颗粒无收。我国北方大部分地区的降雨量偏低，加重土壤的盐碱化，严重影响农业生产，使作物减产，造成很大的经济损失。干旱对于农作物的影响已成为全球关注的问题，而且随着气候的不断的恶化，这一问题变得日益严重。提高植株的自我抗干旱对产量和品质十分的重要。培育抗干旱品种是抵御干旱、保证产量的有效途径。目前植物遗传转化研究已取得一些进展，因此可以通过转基因方法提高小麦的抗干旱性。转基因是植物在胁迫条件下通过分子手段来控制其蛋白成分的重要手段。这种方法具有选育速度快，易于获得抗性植株，且具有较好的遗传稳定性等优点，已成为获得抗性植株的主要手段。但是到目前为止，获得的植物抗干旱基因还是太少，还不能满足改良植株产量和品质分子设计的需要。所以植物抗干旱基因工程在农业生产和商业上的应用受到很大限制；因此，获得高效、广谱的抗干旱基因，并分析其对植物抗干旱能力的影响是植物抗干旱基因工程的研究重点。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的在于提供一种植物抗干旱蛋白GmNARK及编码基因和应用，解决现有植物抗干旱基因少，不能满足改良植株产量和品质分子设计的需要的问题。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：植物抗干旱蛋白GmNARK及编码基因，其特征在于（GmNARK表示大豆中的基因NARK，下同），所述GmNARK基因的cDNA序列如SEQIDNO.1所示，其编码蛋白的氨基酸序列如SEQIDNO.2所示。进一步，所述植物抗干旱蛋白GmNARK及编码基因的应用，是将GmNARK的编码基因导入目的的植物中，得到抗干旱提高的转基因植物。所述转基因植株制备方法包括以下步骤：1）GmNARK基因的获得：以大豆品种的cDNA为模板，以GmNARK-OE-F和GmNARK-OE-R为引物，PCR扩增获得GmNARK基因；所述引物GmNARK-OE-F和GmNARK-OE-R的序列如下：GmNARK-OE-F：CCCCCGGGATGAGAAGCTGTGTGTGCT；GmNARK-OE-R：CGGGATCCCTAGAGATTAATTAGGTTGTGAG；其中，GmNARK-OE-F的下划线序列为SmaI序列，GmNARK-OE-R的下划线序列为BamHI序列2）重组表达载体的构建：用SmaI和BamHI双酶切步骤1）获得的GmNARK基因，回收GmNARK片段，克隆进经BamHI和SmaI双酶切的植物表达载体，得到重组表达载体pTF101-CAMV35S-GmNARK；3）转基因植株的获得：将步骤2）获得的重组表达载体pTF101-CAMV35S-GmNARK转化入农杆菌EHA101感受态细胞，得到GmNARK的农杆菌转化子，并进行植物遗传转化，再对植株进行反转录PCR鉴定，获得转基因植株。所述植物表达载体为pTF101、pEZRK或pCAMBIA。相比现有技术，本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术从大豆（GlycinemaxWilliams82）中筛选到了一个具有优良抗干旱功能的基因，利用此基因可很好地进行优良抗干旱品种的选育，为优良作物品种的选育提供资源。丰富了植物抗干旱基因资源库，为改良植株产量和品质分子设计提供了更多的选择。2、本专利技术采用生物领域前沿的生物工程技术将大豆中受体激酶蛋白GmNARK以转基因的形式导入到其它植物中，使植物可在水分缺失的条件下仍然具有较高的存活率。也说明了该基因与植物的抗干旱作用有密切关系。3、采用本专利技术培育优质的耐旱作物品种可在干旱胁迫条件下提高了作物产量和品质，具有很大的应用价值，还将为有效利用该基因资源通过分子设计培育耐逆稳产的农作物新品种提供理论依据。附图说明图1是亚细胞中GmNARK基因的定位图；A：细胞膜染色剂FM4-64与GmNARK-GFP荧光定位叠加图像；B：带绿色荧光蛋白标签的GmNARK-GFP荧光结果；C：FM4-64细胞膜染色剂荧光结果；图2是过表达载体pTF101-CAMV35S-GmNARK的示意图；图3是GmNARK转基因拟南芥和野生型植株中GmNARK基因定量PCR结果图；图4是GmNARK转基因拟南芥和野生型植株干旱处理5周、复水5天后的表型图；图5是GmNARK转基因拟南芥和野生型植株干旱处理5周、复水5天后的存活率的统计图。具体实施方式下面结合具体实施例和附图对本专利技术作进一步详细说明。实施例1GmNARK基因的克隆根据GmNARK蛋白编码序列设计引物GmNARK-OE-F和GmNARK-OE-R，引物末端分别引入SmaI和BamHI酶切位点，以大豆品种（GlycinemaxWilliams82）的cDNA为模板，以GmNARK-OE-F和GmNARK-OE-F为引物进行PCR扩增。所述引物序列如下：GmNARK-OE-F：CCCCCGGGATGAGAAGCTGTGTGTGCT；GmNARK-OE-R：CGGGATCCCTAGAGATTAATTAGGTTGTGAG。其中，GmNARK-OE-F的下划线序列为SmaI序列，GmNARK-OE-R的下划线序列为BamHI序列。PCR反应体系：2.5µL10×ExTaqbuffer，2µLdNTPMix，2.5µL25mmol/L的MgCl2溶液，10µmol/L的GmNARK-OE-F和GmNARK-OE-R各1µL，0.2µLExTaqDNA聚合酶，1µLcDNA模板，加水补至总体积为25µL；所述TaqDNA聚合酶为5U/uL；所述dNTPMix为dATP、dCTP、dGTP和dTTP的钠盐水溶液预混合的产品，其中，四种物质在dNTPMix中的浓度均为2.5mmol/L；PCR反应程序：95℃预变性5min；94℃变性30s，56℃退火30sec，72℃延伸1min，32个循环；最后72℃延伸5min；将PCR扩增产物进行1.2%琼脂糖凝胶电泳检测。采用AgaroseGelDNAPurificationver.2.0（TaKaRa公司，CodeNo.：DV807A）回收纯化目的片段（2.9kb左右），即获得GmNARK基因片段。实施例2重组载体构建及在烟草细胞中瞬时表达观察亚细胞定位用限制性内切酶SmaI和BamHI分别酶切GmNARK基因片段和表达载体pTF101-GFP，回收GmNARK基因片段和pTF101-GFP载体片段。再利用T4DNA连接酶将酶切回收后的GmNARK基因片段和pTF101-GFP载体片段相连接。将连接后的重组载体热激转化大肠杆菌DH5α菌株感受态细胞（购自Clontech公司），37℃过夜培养，挑取阳性克隆进行PCR扩增检测和测序验证，得到了重组质粒pTF101-GFP-GmNARK。将构建成功的重组载体pTF101-GFP-GmNARK转化到农杆菌（Agrobact本文档来自技高网...
【技术保护点】
植物抗干旱蛋白GmNARK及编码基因，其特征在于，所述GmNARK基因的cDNA序列如SEQ IDNO.1 所示，其编码蛋白的氨基酸序列如 SEQ IDNO.2 所示。
【技术特征摘要】
1.植物抗干旱蛋白GmNARK及编码基因，其特征在于，所述GmNARK基因的cDNA序列如SEQIDNO.1所示，其编码蛋白的氨基酸序列如SEQIDNO.2所示。2.植物抗干旱蛋白GmNARK及编码基因的应用，其特征在于，将GmNARK的编码基因导入目的的植物中，得到抗干旱提高的转基因植物。3.根据权利要求2所述植物抗干旱蛋白GmNARK及编码基因的应用，其特征在于，所述植物为双子叶植物或单子叶植物，优选拟南芥。4.根据权利要求2所述植物抗干旱蛋白GmNARK及编码基因的应用，其特征在于，所述转基因植株制备方法包括以下步骤：1）GmNARK基因的获得：以大豆品种的cDNA为模板，以GmNARK-OE-F和GmNARK-OE-R为引物，PCR扩增获得GmNARK基因；所述引物GmNARK-OE-F和GmNARK-OE-R的序列如下：GmNARK-OE-F：CCCCCGGGATGAGAAG...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡兆明，程春红，王殿东，李昌满，廖静静，
申请(专利权)人：长江师范学院，
类型：发明
国别省市：重庆,50
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