本发明专利技术涉及植物基因工程技术领域。具体涉及一种水稻ＤＮＡ片断的分离克隆、功能验证及其应用。所述的ＤＮＡ片断包含与水稻根生长相关基因ＯｓＲＲＧ１，它赋予水稻根的伸长生长和／或提高水稻的抗旱能力。将该ＤＮＡ片段与外源启动子序列连接后直接转入植物体，转基因植物根长度显著增加，抗旱受能力显著增强。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及植物生物
具体涉及一种水稻DNA片段(基因)的分离克隆、功能验证和应用。所述的基因与植物根的伸长生长有关。将该基因的完整翻译区(Coding sequence)与花椰菜花叶病毒启动子(CaMV35S)结合后直接转入一般植物体，转基因植株的根长度显著增加，抗旱能力增强。
技术介绍
植物在生长的过程中会受到诸多环境因素的影响，干旱往往导致农作物的大规模减产，在许多地区是农业发展的瓶颈。培育抗旱性作物品种一直是农业科学技术研究的主要目标之一。受到干旱或缺水胁迫时，植物通过一系列机制来抵抗或适应干旱造成的不利因素，其中耐旱性(Drought tolerance)和避旱性(Drought avoidance)是最主要的机制。耐旱性是指植物体感受细胞外环境条件的变化并通过多种途径将其传递到细胞内，会诱导表达一些应答基因，产生一些使细胞免受干旱、高盐、低温等胁迫伤害的功能蛋白、渗透调节物质以及传递信号和调控基因表达的转录因子，从而对外界的变化做出相应的反应(Xiong等，Cell signaling during cold，drought and salt stress.Plant Cell.14(suppl)，S165-S183，2002)。而那些功能基因对环境做出反应的过程中能否正确表达受到调控因子的精细调节。转录因子作为一种调控基因，当生物体感受逆境胁迫时，能调控一系列下游基因的表达，从而增强植物体对逆境的耐受能力，达到抵抗不良环境条件胁迫的效果。Kawasaki等(2001)利用表达芯片分析了水稻在高盐胁迫下的早期表达谱，发现有大量的基因能被诱导或抑制，这些基因的诱导表达受到了转录因子的调节参与(Kawasaki S，Borchert C，DeyholosM，Wang H，Brazille S，Kawai K，Galbraith D and Bohnert H J.Gene expression profiles duringthe initial phase of salt stress in rice.Plant Cell.2001，13889-905.)。而在拟南芥中发现AP2/EREBP，Zinc finger，Myb，bZIP类转录因子家族在不同的逆境胁迫下，可诱导表达或被抑制(ShinozakiK等.Monitoring the Expression Pattern of 1300 Arabidopsis Genes under Drought and Cold Stressesby Using a Full-Length cDNA Microarray.Plant Cell.2001，1361-72.)，因而认为这些转录因子家族在植物对逆境的应答过程中起着非常重要的调控作用。根据已有的拟南芥转录因子的信息，人们已在植物耐旱性改良方面作了许多尝试，例如利用DREB1A和DREB2A培育的转基因拟南芥植株，其低温耐性和干旱，高盐耐性都比野生型强(Liu Q等Two transcription factors，DREB1 and DREB2，with an EREBP/AP2DNA domains separate two cellular signal thansduction pathways in drought - andlow-temperature-responsive gene expression，respectively，in Arabidopsis.Plant Cell.1998，101391-1406.)。近年来，通过遗传转化其它类型的转录因子来提高植物的抗逆性的报道也不少，如拟南芥NAC基因(Tran等，Isolation and functional analysis of Arabidopsis stress-inducible NACtranscription factors that bind to a drought-responsive cis-element in the early responsive todehydration stress 1 promoter.Plant Cell，162481-2498，2004)，水稻锌指蛋白基因OSISAP1(Mukhopadhyay等，Overexpression of a zinc-finger protein gene from rice confers tolerance tocold，dehydration，and salt stress in transgenic tobacco.Proc Natl Acad Sci USA，1016309-6314，2004)。避旱性是指植物通过各种不同策略避开缺水造成的不利影响，如调整生育期、植株大小、关闭气孔、生理性卷叶、增加根深度等。其中增加根深度被认为是增强植物避旱能力而又不影响植物产量的一种最为有效的措施(Blum A.Crop responses to drought and the interpretation of adaptation.Plant GrowthRegulation 20135-148，1996.)。由于根长度是一个多基因控制的数量性状，目前对其遗传基础的研究还主要停留在数量性状位点(QTL)的定位作图方面(Champoux等，Locating genes associated with rootmorphology and drought avoidance in rice via linkage to molecular markers.Theor.Appl.Genet.90969-981，1995；Yadav等，Mapping genes controlling root morphology and root distributionin a doubled-haploid population of rice.Theor.Appl.Genet.94619-632，1997；Kamoshita等，Mapping QTLs for root morphology of a rice population adapted to rainfed lowland conditions.Theor.Apppl.Genet.104880-893，2002；Zheng等，Mapping QTLs and candidate genes for riceroot traits under different water-supply conditions and comparative analysis across threepopulations.Theor.Appl.Genet.1071505-1515，2003)。仅在拟南芥中报道了一例与根长相关QTL基因的克隆和功能分析(Mouchel等，Natural genetic variation in Arabidopsis identifies BREVISRADIX，a novel regulator of cell proliferation a本文档来自技高网...
【技术保护点】
ＯｓＲＲＧ１基因介导的赋予水稻根的伸长生长和／或提高水稻抗旱能力的ＤＮＡ序列，它是（ａ）ＳＥＱＩＤＮＯ：１中第１－２１０３位所示的ＤＮＡ序列，或（ｂ）编码与（ａ）编码的蛋白质相同的蛋白质的ＤＮＡ序列。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：熊立仲，梁大成，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]
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