本发明专利技术涉及一种与植物耐旱相关的基因及其编码蛋白与应用，属于生物技术领域。与植物耐旱相关的基因命名为NtDSR1，来源于栽培烟草，其基因序列如SEQ ID NO.1所示。NtDSR1是一种调节烟草耐旱性的新基因，受干旱和高盐诱导高表达。将构建好的过量表达质粒PDT1‑NtDSR1导入植物，获得的NtDSR1过量表达的株系耐旱性比空载体对照株系显著增强，即在干旱条件下NtDSR1基因可提高植物幼苗期及营养生长时期的存活率，显著改善植物的耐旱性，可为烟草耐旱分子育种提供优良的候选基因。
【技术实现步骤摘要】
一种与植物耐旱相关的基因及其编码蛋白与应用
本专利技术涉及一种与植物耐旱相关的基因及其编码蛋白与应用，属于生物
技术介绍
植物在整个生长发育过程中会遭受到到许多非生物逆境因子的胁迫，如干旱、高盐、低温等。干旱胁迫是各种逆境胁迫中最普遍的因子之一，严重地影响了植物的生长发育和作物的种植分布，造成农作物减产，同时也使生态环境日益恶化。因此，提高作物的抗旱能力对农业生产及生态环境保护具有重要的意义。烟草是一种重要的经济作物，其生长期对水分要求较高，若遭受干旱胁迫会严重影响烟叶产量和品质。近年来我国部分烟区频繁遭受严重干旱，旱灾发生的范围不断扩大，持续时间和遭受的损失增加，对我国烟叶的生产产生了极大的影响。通过兴修水利设施灌溉来解决烟草在生长季节时遭受的干旱问题，虽有不错的效果，但是成本太高，在短期内难以实现全部烟田有配套灌溉，而且该方法在有些烟区不可取。因此，获得具有耐旱性的烟草新品种，对烟草的优质高产具有重要的意义。传统的杂交育种由于受到抗性亲本资源缺乏的限制，获得优良品种的进程缓慢。随着烟草基因组计划的实施，烟草完成了全基因组测序。从烟草中分离出耐旱相关基因并将其应用到耐旱烟草分子育种中，对于保证烟草的品质和产量具有重要的现实意义。目前为止，虽有关于与植物耐旱相关的基因研究的报道，申请公布号为CN107177602A的中国专利技术专利申请公开了一种与植物耐旱相关的NtDR1基因及其应用，并通过试验证明NtDR1基因可明显增强植株的耐旱性能，但是针对NtDSR1基因在植物耐旱性方面的研究目前未见报道。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种与植物耐旱相关的基因，该基因可以提高植物在干旱条件下的存活率。本专利技术还提供上述与植物耐旱相关的基因所编码的蛋白质。另外，本专利技术提供一种含与植物耐旱相关的基因的重组载体及其构建方法。本专利技术提供一种含与植物耐旱相关的基因的重组菌及其构建方法。此外，本专利技术提供一种含与植物耐旱相关的基因的转基因细胞系及其构建方法。本专利技术还提供一种与植物耐旱相关的基因、包含与植物耐旱相关的基因的重组载体、包含与植物耐旱相关的基因的重组菌或包含与植物耐旱相关的基因的转基因细胞系在培育耐旱植株方面的应用。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种与植物耐旱相关的基因，来源于普通烟草，命名为NtDSR1，基因序列为：(1)如SEQIDNO.1所示的核苷酸序列；或(2)在高严谨条件下可与SEQIDNO.1限定的序列杂交且编码相同功能蛋白质的核苷酸序列；或(3)与SEQIDNO.1所示的核苷酸序列具有90％以上的同源性的核苷酸序列。上述(1)中SEQIDNO.1为基因NtDSR1的编码区，由2643个碱基组成，编码SEQIDNO.2的氨基酸序列的NtDSR1蛋白。在编码区中，碱基A占30.76％(813个)，碱基C占16.99％(449个)，碱基G占21％(555个)，碱基T占31.26％(826个)，其中A+T占62.01％(1639个)，C+G占37.99％(1004个)。上述的高严谨条件下与SEQIDNO.1限定的序列杂交的具体操作步骤如下：将杂交膜置于预杂交液(0.25mol/L磷酸钠缓冲液，pH7.2，7％SDS)中，65℃预杂交30min；弃预杂交液，加入杂交液(0.25mol/L磷酸钠缓冲液，pH7.2，7％SDS，同位素标记的核苷酸片段)，65℃杂交12h；弃杂交液，加入洗膜液I(20mmol/L磷酸钠缓冲液，pH7.2，5％SDS)，65℃洗膜2次，每次30min；加入洗膜液II(20mmol/L磷酸钠缓冲液，pH7.2，1％SDS)，65℃洗膜30min。上述与植物耐旱相关的基因所编码的蛋白质为如下氨基酸序列之一的蛋白质：(1)如SEQIDNO.2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；或(2)如SEQIDNO.2所示的氨基酸序列经过一个或多个氨基酸的取代和/或缺失和/或添加且与植物耐旱相关的衍生蛋白质。为了使NtDSR1基因编码的NtDSR1蛋白质便于纯化，可在SEQIDNO.2所示的氨基酸序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。表1标签的序列标签残基序列Poly-Arg5-6(通常为5个)RRRRRPoly-His2-10(通常为6个)HHHHHHFLAG8DYKDDDDKStrep-tagII8WSHPQFEKc-myc10EQKLISEEDL一种含上述与植物耐旱相关的基因的重组载体。所述重组载体的构建方法为：将与植物耐旱相关的基因插入到相应表达载体的酶切位点，通过连接酶连接得到重组载体。比如，将上述与植物耐旱相关的基因插入pDT1的SpeI酶切位点，得到重组载体。在构建重组载体时，可在其转录起始核苷酸前加上任何一种增强型、组成型、组织特异型或诱导型启动子，如花椰菜花叶病毒(CAMV)35S启动子、泛素(Ubiquitin)基因启动子(pUbi)、Actin启动子等，它们可单独使用或与其它的植物启动子结合使用。此外，在构建植物表达载体时，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，但必须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与筛选，可对所用植物表达载体进行加工，如加入在植物中表达且可产生抗性的抗生素标记物(庆大霉素标记物、卡那霉素标记物等)或是抗化学试剂标记基因(如抗除草剂基因)等。一种含上述与植物耐旱相关的基因的重组菌。所述重组菌的构建方法为：将与植物耐旱相关的基因导入菌体中获得重组菌。具体的可以将上述重组载体转入菌体中，筛选得到重组菌。一种含上述与植物耐旱相关的基因的转基因细胞系。所述转基因细胞系的构建方法为：将与植物耐旱相关的基因导入植物细胞中获得转基因细胞系。具体的可以将上述重组菌转入植物细胞中，培育得到转基因细胞系。上述与植物耐旱相关的基因、包含与植物耐旱相关的基因的重组载体、包含与植物耐旱相关的基因的重组菌或包含与植物耐旱相关的基因的转基因细胞系在培育耐旱植株方面的应用。上述与植物耐旱相关的基因在培育耐旱转基因植物方面的应用，步骤为：将与植物耐旱相关的基因导入目的植物中，得到耐旱转基因植物。上述与植物耐旱相关的基因是通过上述的重组载体导入目的植物中。携带有与植物耐旱相关的基因的植物表达载体可通过Ti质粒、Ri质粒、植物病毒载体，利用基因枪法、花粉管通道、显微注射、电导、农杆菌介导等常规生物学方法转化到目的植物细胞或组织中。所述目的植物为双子叶植物或单子叶植物。所述转基因植物的耐旱性高于野生型植物，转基因植物为耐甘露醇或耐干旱转基因植物。本专利技术的有益效果：本专利技术提供了一种与植物耐旱相关的新基因NtDSR1，该基因来源于烟草，受干旱和高盐诱导高表达。本专利技术通过对NtDSR1进行克隆、构建表达载体，导入目的植株中进行表达，证明NtDSR1过量表达株系在苗期及营养生长期的耐旱性比空载体对照株系强，即在干旱条件下NtDSR1基因可提高植物幼苗期及营养生长时期的存活率，显著改善植物的耐旱性，可为烟草耐旱分子育种提供优良的候选基因。附图说明本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种与植物耐旱相关的基因，其特征在于：基因序列为：(1)如SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列；或(2)在高严谨条件下可与SEQ ID NO.1限定的序列杂交且编码相同功能蛋白质的核苷酸序列；或(3)与SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列具有90％以上的同源性的核苷酸序列。
【技术特征摘要】
1.一种与植物耐旱相关的基因，其特征在于：基因序列为：(1)如SEQIDNO.1所示的核苷酸序列；或(2)在高严谨条件下可与SEQIDNO.1限定的序列杂交且编码相同功能蛋白质的核苷酸序列；或(3)与SEQIDNO.1所示的核苷酸序列具有90％以上的同源性的核苷酸序列。2.一种如权利要求1所述与植物耐旱相关的基因所编码的蛋白质，其特征在于：所述蛋白质为如下氨基酸序列之一的蛋白质：(1)如SEQIDNO.2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；或(2)如SEQIDNO.2所示的氨基酸序列经一个或多个氨基酸的取代和/或缺失和/或添加且与植物耐旱相关的衍生蛋白质。3.包含如权利要求1所述的与植物耐旱相关的基因的重组载体。4.如权利要求3所述的重组载体的构建方法，其特征在于：包括如下步骤：将与植物耐旱相...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐国云，翟妞，周会娜，陈千思，张慧，刘萍萍，郑庆霞，金立锋，陈霞，曹培健，
申请(专利权)人：中国烟草总公司郑州烟草研究院，
类型：发明
国别省市：河南,41
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