木薯MeRSZ21b基因在提高植物抗干旱胁迫中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种木薯MeRSZ21b基因在提高植物抗干旱胁迫中的应用，所述木薯MeRSZ21b基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；或为与SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列完全互补配对的核苷酸序列；或为编码氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列。MeRSZ21b基因通过减少超氧自由基和维持渗透压在干旱反应的调节中发挥积极作用，在植物抗干旱胁迫领域将有着广阔的应用前景和巨大的经济效益潜力。阔的应用前景和巨大的经济效益潜力。阔的应用前景和巨大的经济效益潜力。

【技术实现步骤摘要】
木薯MeRSZ21b基因在提高植物抗干旱胁迫中的应用


[0001]本专利技术属于作物遗传育种
，更具体地，本专利技术涉及一种木薯MeRSZ21b基因在提高植物抗干旱胁迫中的应用。

技术介绍

[0002]近年来，随着全球气候变暖和人类活动的加剧，干旱、洪涝、高温和霜冻等极端天气发生的频率和数量逐渐增加，其对农业生产的威胁日趋严峻。目前干旱、高温被认为是导致农作物减产和绝产的两大主要非生物胁迫因子。外界空气过干或土壤含水量过低均可导致植物因缺水而形成干旱胁迫，其对植物的生长和发育具有严重的抑制作用。
[0003]最新数据显示，由于气候变化导致的温度升高和水资源匮乏已经成为一个亟待解决的全球性难题，全球每年有近50％的陆地受到干旱的影响，其中大部分都是农业区，主要分布于非洲、亚洲、北美西部、南美西部和澳大利亚部分地区。近10年来由于干旱造成的农作物减产损失已达到300亿美元，人口的不断增产，农业用水需求的增加以及可利用淡水量的降低，进一步加剧了干旱对农业生产的影响。
[0004]干旱作为植物生长过程中的主要制约因素之一，会阻碍植物的呼吸作用、光合作用和气孔运动，进而影响植物的生长发育和生理代谢。植物为应对水分亏缺会启动自身的干旱响应机制，如通过形态结构的改变、抗旱基因的表达、激素与渗透调节物质的合成等来缓解干旱逆境。缺水条件下，植物会表达抗旱调控基因和功能基因，进而编码功能性蛋白和有机分子合成酶，调节干旱信号转导并参与激素、渗透物质等的合成与积累，来帮助植物响应缺水逆境。
[0005]木薯作为热带地区第三大粮食作物，也是全球第六大粮食作物，被称为淀粉之王。木薯在世界范围主要分布热带和亚热带地区，如非洲、亚洲和美洲。木薯原产于巴西，目前国内主要分布在广西、广东和海南等地。其具有高产，耐旱耐盐，易栽培，病虫害少，品种多等优点。木薯既可以作为食品食用，也可以作为饲料、淀粉工业、燃料工业的原料。作为热带作物，食用木薯需要种植于无霜期8个月左右、年平均温度18℃及以上地区。除了食用和工业价值外，木薯还具有一定的保健功能，如治疗疮疡、抗癌、抗糖尿病高血压和抗氧化等。
[0006]从木薯中发掘和克隆抗旱基因，有助于为植物的抗旱选育、品种改良提供指导。

技术实现思路

[0007]基于此，本专利技术的目的之一在于提供木薯MeRSZ21b基因的应用，该木薯MeRSZ21b基因可以提高植物对干旱的抗性。
[0008]实现上述专利技术目的的具体技术方案包括如下：
[0009]木薯MeRSZ21b基因在提高植物抗干旱胁迫中的应用，所述木薯MeRSZ21b基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；或为与SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列完全互补配对的核苷酸序列；或为编码氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列。
[0010]本专利技术还提供了上述木薯MeRSZ21b基因编码的剪接因子在提高植物抗干旱胁迫
中的应用。
[0011]木薯MeRSZ21b基因编码的剪接因子在提高植物抗干旱胁迫中的应用，所述剪接因子的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。
[0012]本专利技术还提供了插入有木薯MeRSZ21b基因的重组表达载体，所述木薯MeRSZ21b基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；或为与SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列完全互补配对的核苷酸序列；或为编码氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列。
[0013]本专利技术还提供了插入有上述重组表达载体的重组菌。
[0014]本专利技术还提供了插入有上述重组表达载体的转基因细胞系。
[0015]本专利技术还提供了上述重组表达载体、重组菌、或转基因细胞系在提高植物抗干旱胁迫中的应用。
[0016]本专利技术还提供了上述重组表达载体、重组菌、或转基因细胞系在改良植物抗干旱胁迫的遗传育种中的应用。
[0017]在其中一些实施例中，所述植物为单子叶植物或双子叶植物。
[0018]在其中一些实施例中，所述植物为烟草、水稻、小麦、玉米、黄瓜、番茄、杨树、草坪草或苜宿。
[0019]本专利技术还提供了一种提高植物抗干旱胁迫的方法，该方法包括提高木薯MeRSZ21b基因的表达，所述木薯MeRSZ21b基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；或为与SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列完全互补配对的核苷酸序列；或为编码氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列。
[0020]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0021]在本专利技术中，专利技术人利用同源克隆的方法成功克隆到了MeRSZ21b基因，并对其功能进行研究，通过转基因的方法将MeRSZ21b基因转入至重组载体中进行过表达，再转化拟南芥获得转基因植株，对转基因植株进行干旱处理后发现，转基因植株具有干旱胁迫应答的基本功能，且推测MeRSZ21b基因通过减少超氧自由基和维持渗透压在干旱反应的调节中发挥积极作用，MeRSZ21b基因在植物抗干旱胁迫领域将有着广阔的应用前景和巨大的经济效益潜力。
附图说明
[0022]图1为本专利技术实施例4中用山梨糖醇和脱落酸(ABA)处理的MeRSZ21基因过表达品系中的种子发芽情况。
[0023]图2为本专利技术实施例4中用山梨糖醇和脱落酸(ABA)处理的MeRSZ21基因过表达品系中的种子发芽率。
[0024]图3为本专利技术实施例5中拟南芥中土壤生长的野生型(Col
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0)和MeRSZ21b基因过表达品系(MeRSZ21b
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OX
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1、MeRSZ21b
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OX
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2)的耐旱表型的代表性图像。
[0025]图4为本专利技术实施例5中野生型(Col
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0)和MeRSZ21b基因过表达品系(MeRSZ21b
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OX
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1、MeRSZ21b
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OX
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2)脱水处理后的存活率。
[0026]图5为实施例5中野生型(Col
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0)和MeRSZ21b基因过表达(MeRSZ21b
‑
OX
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1、MeRSZ21b
‑
OX
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2)植物的叶绿素含量和过氧化物酶同工酶(POD)活性。
[0027]图6为本专利技术实施例5中野生型(Col
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0)和MeRSZ21b基因过表达(MeRSZ21b
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OX
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1、
MeRSZ21b
‑
OX
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2)植物的超氧化物歧化酶(SOD)的活性和H2O2的含量。
具体实施方式
[0028]为了便于理解本专利技术，下面将对本专利技术进行更全面的描述。本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术公开内容的理解更加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.木薯MeRSZ21b基因在提高植物抗干旱胁迫中的应用，所述木薯MeRSZ21b基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；或为与SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列完全互补配对的核苷酸序列；或为编码氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列。2.木薯MeRSZ21b基因编码的剪接因子在提高植物抗干旱胁迫中的应用，所述剪接因子的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。3.插入有木薯MeRSZ21b基因的重组表达载体，所述木薯MeRSZ21b基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；或为与SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列完全互补配对的核苷酸序列；或为编码氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列。4.插入有权利要求3所述重组表达载体的重组菌。5.插入有权利要求3所述重组表达载体的转基因细胞系。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：王振宇，陈衍行，李聪，顾进宝，李阳，
申请(专利权)人：广东省科学院南繁种业研究所，
类型：发明
国别省市：