本发明专利技术提供一种新的能够显著提高水稻抵抗干旱和盐耐受能力基因OsMYB6及其应用，来源于水稻(Oryza sativa L.)cv.中花11，其核苷酸序列为SEQ ID NO.1，其基因开放阅读框的核苷酸序列为SEQ ID NO.2，其cDNA编码的氨基酸序列为SEQ ID NO.3。在水稻中超量表达OsMYB6基因，不影响水稻的生长发育过程，但是可以显著提高转基因水稻抗干旱和抗盐的能力，进而证实了该基因在调控水稻抵抗干旱和盐胁迫中起重要作用的功能。本发明专利技术为水稻耐逆育种提供了可利用的新基因资源。
Application of OsMYB6 Gene and Its Encoding Protein in Drought and Salt Resistance of Rice
The present invention provides a novel gene OsMYB6 which can significantly improve rice drought and salt tolerance and its application. It is derived from Zhonghua 11 of rice (Oryza sativa L.) cv. and its nucleotide sequence is SEQ ID NO.1. The nucleotide sequence of its open reading frame is SEQ ID NO.2, and the amino acid sequence encoded by its DNA is SEQ ID NO.3. Overexpression of OsMYB6 gene in rice did not affect the growth and development of rice, but it could significantly improve the drought and salt resistance of transgenic rice, which confirmed that OsMYB6 gene played an important role in regulating drought and salt stress in rice. The invention provides a new available genetic resource for rice stress tolerance breeding.
【技术实现步骤摘要】
水稻OsMYB6基因及其编码蛋白在抗旱和抗盐中的应用
本专利技术属于植物生物
，它涉及一种能够提高植物响应干旱和盐胁迫抗性基因及其应用，具体涉及一种水稻OsMYB6基因及其编码蛋白在抗旱和抗盐中的应用。
技术介绍
盐渍土分布于全球各地，范围极广，覆盖面积约1×109hm2，其中干旱、半干旱地区，约一半的灌溉用地受盐渍化影响，同时非灌溉地区土地盐渍化也十分严重，中国土地盐渍化大约占到全球盐渍化面积的1/10，且土地盐渍化逐渐呈现上升的趋势，据统计次生盐渍地超过6×106hm2，占全国耕地面积的25%。中国盐渍土地分布广、面积大、类型多，其中华北平原、东北平原、西北平原和滨海地区分布相对集中。近年来，由于人们不合理的耕作及工业发展的进一步加深，导致土壤中的盐分含量大大增加，使土壤次生盐渍化加重。因此，中国土壤盐渍化和干旱程度越来越严重，已经成为限制植物栽培的重要因素之一。研究植物的干旱和盐胁迫调控机制，选育抗盐和抗干旱植物，有利于农业的生产、增产，有助于干旱和盐碱地的治理、改良。水稻是我国主要粮食作物之一，在我国农业生产上举足轻重。与大麦、小麦、玉米等农作物相比，水稻更容易遭受干旱和盐胁迫的危害。所以，进行干旱和盐胁迫响应水稻基因挖掘并进行其分子机理研究尤为必要，且亟需进行。在传统育种基础上，借助分子育种手段，培育抗旱、抗高盐的水稻新品种，从而推动水稻在干旱和盐碱地的大面积推广种植，加快水稻产业链的发展。非生物胁迫严重影响植物的生长、发育和作物的产量。为了抵抗这些极端环境，植物已经演化出了错综复杂的调控网络以抵抗这些极端环境对植物的危害。在这些调控网络中，转录因子通过直接抑制或者激活下游基因的表达，在植物抵抗非生物胁迫抗性中起重要的作用。目前，许多转录因子，例如MYB家族转录因子，已经被证实在植物响应非生物胁迫反应中起重要的调控作用。另外，植物在遭遇干旱或者盐胁迫的时候，植物体内一些生理指标（例如脯氨酸、丙二醛等；其中脯氨酸可以保护植物免遭干旱和盐胁迫危害；丙二醛可以用来衡量非生物胁迫对植物细胞膜破坏程度）和一些酶的活性（例如过氧化氢酶和超氧化物歧化酶等，这两种酶可以保护植物免遭非生物胁迫危害）会迅速改变使得植物能够在这些极端环境条件下更好的生存。MYB蛋白是植物最重要的转录因子之一，在其N末端含有一个高度保守的MYB结构域。基于保守域重复氨基酸的数目和氨基酸序列的特征，MYB家族被分成4个亚家族:R2R3-MYB,MYB1-R,4R–MYB和R1R2R3-MYB。越来越多的研究表明，MYB蛋白参与植物对非生物胁迫响应的调控。总之，尽管许多MYB蛋白已经被克隆和功能分析，但是水稻MYB家族响应干旱和盐胁迫的基因仍然罕见报道。因此，克隆水稻MYB家族参与干旱和盐胁迫调控基因并对其功能进行研究，为抗旱和抗盐水稻品种培育提供一个新的基因资源，为培育抗盐和抗干旱植物提供分子理论基础，有助于我国干旱和盐碱地得到有效的开发利用，进而促进我国国民经济的可持续发展和生态环境的有效保护。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种水稻OsMYB6基因及其编码蛋白在抗旱和抗盐中的应用，该基因可以提高植物的抗干旱和抗盐能力，对植物应对逆境胁迫的分子育种具有重要价值，它可以用于水稻、小麦等禾谷类作物抗旱和抗盐品种的分子培育。本专利技术的目的是以下述方式实现的：水稻OsMYB6基因，其核苷酸序列为SEQIDNO.1，其基因开放阅读框的核苷酸序列为SEQIDNO.2，其cDNA编码的氨基酸序列为SEQIDNO.3。一种重组构建体，包括上述基因的核苷酸序列，所述构建体用的载体为用于克隆的pMD18-T载体或者用于表达的pCAMBIA1301载体。如上述的基因的核苷酸序列的转基因农杆菌为EHA105。如上述的基因的核苷酸序列在植物组织表达中的应用。所述植物组织为根、茎、叶、花或种子。所述植物为单子叶植物或双子叶植物。所述单子叶植物为水稻、小麦、大麦、高粱或玉米，所述双子叶植物为拟南芥、番茄、烟草、大豆或土豆。一种功能类似蛋白，它的氨基酸序列与SEQIDNo.3所示的氨基酸序列具有不小于30%的同源性，该蛋白在培育耐旱耐盐品种植物中的应用。相对于现有技术，本专利技术的优点在于：首先对OsMYB6基因进行了组织特异性表达分析，qRT-PCR结果表明OsMYB6基因在水稻叶片处高效表达；然后将OsMYB6基因构建到以35S启动子启动的植物表达载体pCAMBIA1301中，获得重组载体pCAMBIA1301-OsMYB6，将重组载体转入农杆菌用于进一步的转化。以水稻愈伤为受体，利用农杆菌介导法将构建好的载体转入到水稻愈伤组织中，获得OMYB6转基因纯合体株系；然后对OsMYB6转基因株系进行表型和干旱、盐胁迫分析。表型分析显示，超表达OsMYB6基因不影响植物的生长和发育。干旱和盐胁迫实验分析显示，超表达OsMYB6基因增加了转基因水稻对干旱和盐胁迫抗性。此外，我们已经种植了4代转基因株系，并且从T1代开始OsMYB6转基因水稻就可以显著提高干旱和盐胁迫抗性，说明我们获得的OsMYB6转基因植株是可以稳定遗传的。OsMYB6基因是水稻干旱和盐胁迫的关键调控基因，表明可以利用基因工程技术提高水稻抵抗干旱和盐胁迫抗性，在利用生物工程技术有目的调控植物耐干旱和盐胁迫特性，通过分子育种手段培育耐干旱和盐水稻新品种进而促进水稻在干旱和盐碱地大面积推广种植方面具有非常重要的应用价值。该基因可以用于水稻、小麦等禾谷类作物耐干旱和耐盐品种的培育。附图说明图1表示OsMYB6在水稻不同组织中的表达量；图2表示OsMYB6在干旱胁迫条件下在野生型水稻中的表达量；图3表示OsMYB6在盐胁迫条件下在野生型水稻中的表达量；图4表示OsMYB6基因在转基因水稻中的表达量；图5表示超表达OsMYB6基因在水稻中的表型观察；图6表示超表达OsMYB6基因在水稻干旱胁迫条件下的表型观察；图7表示超表达OsMYB6基因在水稻干旱胁迫条件下的存活率统计结果；图8表示超表达OsMYB6基因在水稻干旱胁迫条件下的相对电导率测定结果；图9表示超表达OsMYB6基因在水稻干旱胁迫条件下的脯氨酸含量测定结果；图10表示超表达OsMYB6基因在水稻干旱胁迫条件下的丙二醛（MDA）测定结果；图11表示超表达OsMYB6基因在水稻干旱胁迫条件下的过氧化氢酶（CAT）测定结果；图12表示超表达OsMYB6基因在水稻干旱胁迫条件下的超氧化物歧化酶（SOD）测定结果；图13表示非生物胁迫响应基因在干旱胁迫条件下在野生型和超表达OsMYB6基因水稻植株中的表达量；图14表示超表达OsMYB6基因在水稻盐胁迫条件下的表型观察；图15表示超表达OsMYB6基因在水稻盐胁迫条件下的存活率统计结果；图16表示超表达OsMYB6基因在水稻盐胁迫条件下的相对电导率测定结果；图17表示超表达OsMYB6基因在水稻盐胁迫条件下的脯氨酸含量测定结果；图18表示超表达OsMYB6基因在水稻盐胁迫条件下的丙二醛（MDA）测定结果；图19表示超表达OsMYB6基因在水稻盐胁迫条件下的过氧化氢酶（CAT）测定结果；图20表示超表达OsMYB6基因在水稻盐胁迫条件下的超氧化物歧化酶（SOD）测定结果；图21表示非生物胁迫响应基因本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.水稻OsMYB6基因，其特征在于：其核苷酸序列为SEQ ID NO.1，其基因开放阅读框的核苷酸序列为SEQ ID NO.2，其cDNA编码的氨基酸序列为SEQ ID NO.3。
【技术特征摘要】
1.水稻OsMYB6基因，其特征在于：其核苷酸序列为SEQIDNO.1，其基因开放阅读框的核苷酸序列为SEQIDNO.2，其cDNA编码的氨基酸序列为SEQIDNO.3。2.一种重组构建体，其特征在于：包括权利要求1所述基因的核苷酸序列，所述构建体用的载体为用于克隆的pMD18-T载体或者用于表达的pCAMBIA1301载体。3.如权利要求1所述的基因的核苷酸序列的转基因农杆菌为EHA105。4.如权利要求1所述的基因的核苷酸序列在植物组织表达中的应用。5.如权利要求4所述的基因的核苷酸序列...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐跃辉，包欣欣，齐静，王健，刘坤，张菊，
申请(专利权)人：周口师范学院，
类型：发明
国别省市：河南,41
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