一种玉米丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因及其在提高植物耐旱性和耐盐性的应用制造技术

本发明专利技术提供一种玉米丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因、其编码的蛋白及用途，所述玉米丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因的序列如SEQIDNO.1所示，将所述的基因转入其他植物中，得到转基因植株，可提高植物的耐旱性和耐盐性。本发明专利技术提供的玉米丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因是一种新的提高植物耐旱性和耐盐性的基因，为改良耐旱性和耐盐性较差的玉米品种提供了新的思路，也为其他作物利用异源基因技术提高耐旱性和耐盐性提供了理论支持，可用于植物分子育种，能够解决传统选育的效率低和周期长的难题。解决传统选育的效率低和周期长的难题。解决传统选育的效率低和周期长的难题。

【技术实现步骤摘要】
一种玉米丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因及其在提高植物耐旱性和耐盐性的应用


[0001]本专利技术属于分子生物学
，涉及一种玉米丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因及其在提高植物耐旱性和耐盐性的应用。

技术介绍

[0002]干旱是影响植物生产的主要环境因素。如何提高植物抗旱并促进相关的分子育种是植物抗逆研究领域的关键问题。作为分子定向育种，功能基因是其关键，由于抗旱机制的复杂性，不断挖掘新的功能基因就成为利用转基因开展分子育种的前提。
[0003]玉米是世界重要的粮食作物之一，是一种耐旱作物，因此，研究玉米的耐旱、耐盐基因，有助于从中挖掘新的功能基因，为未来的转基因分子育种提供可用的储备基因。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种玉米丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因及其在提高植物耐旱性和耐盐性的应用，该基因具有提高植物耐旱性和耐盐性的功能。
[0005]上述玉米丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因，所述基因的序列如SEQ ID NO.1所示，具有1350个碱基，其编码的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。
[0006]本专利技术还提供了一种表达载体，其含有所述的玉米丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因；所述表达载体如pET
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28a、pCAMBIA2301、pSP72、pROKII、pBin438、pCAMBIA1302、pCAMBIA1301、pCAMBIA1300、pBI121、pCAMBIA1391
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Xa或pCAMBIA1391
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Xb等。
[0007]本专利技术还提供一种宿主细胞，其含有所述的表达载体转化的原核细胞或真核细胞。
[0008]本专利技术的另一个目的是提供上述玉米丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因在提高植物耐旱性和耐盐性中的用途。
[0009]本专利技术还提供了一种提高植物耐旱性和耐盐性的方法，将SEQ ID No.1所示的玉米丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因构建重组表达载体导入受体植物中，获得表达玉米丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因的转基因植物。
[0010]其中，所述重组表达载体为载体pCAMBIA1301，重组表达载体pCAMBIA1301的构建方法是将NocⅠ和PmlⅠ识别位点间的序列替换为SEQ ID No.1所示的DNA序列。
[0011]其中，所述重组表达载体可通过使用农杆菌介导、Ti质粒、植物病毒载体、直接DNA转化、微注射、电穿孔等常规生物技术方法导入植物细胞或组织。
[0012]其中，所述方法还包括从导入SEQ ID No.1所示的基因的受体植物中筛选所述玉米丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因表达的植物，得到转基因植物的步骤。
[0013]其中，所述转基因植物理解为不仅包含将所述基因转化受体植物得到的第一代转基因植物，也包括其子代。对于转基因植物，可以在该物种中繁殖该基因，也可用常规育种技术将该基因转移进入相同物种的其它品种，特别包括商业品种中。所述转基因植物包括
种子、愈伤组织、完整植株和细胞。
[0014]本专利技术的有益效果
[0015]本专利技术提供了一种玉米丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因、该基因编码的蛋白及其用于提高植物耐旱性和耐盐性的用途，通过将基因导入受体植物中，获得转基因植物，转基因植物的耐旱性和耐盐性都得到了提高。本专利技术提供的玉米丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因是一种新的提高植物耐旱性和耐盐性的基因，为改良耐旱性和耐盐性较差的玉米品种提供了新的思路，也为其他作物利用异源基因技术提高耐旱性和耐盐性提供了理论支持，可用于植物分子育种，能够解决传统选育的效率低和周期长的难题。
附图说明
[0016]图1为筛选抗性拟南芥的实验图；
[0017]在图1中，A为在含霉素MS培养基上筛选抗性拟南芥转化植株，B为PCR扩增鉴定转基因株的PCR产物电泳图，C为荧光定量PCR检测抗性拟南芥转基因株中的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因的表达。
[0018]图2为基因功能鉴定结果图；
[0019]在图2中，A为表达丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因的转基因拟南芥植株在含有甘露醇的MS固体培养基上的表型，B为表达丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因的转基因拟南芥植株盆栽自然干旱20天的表型，C为表达丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因的转基因拟南芥植株在含有NaCl的MS固体培养基上的表型。
具体实施方式
[0020]以下实施例进一步说明本专利技术的内容，但不应理解为对本专利技术的限制。在不背离本专利技术精神和实质的情况下，对本专利技术方法、步骤或条件所作的修改或替换，均属于本专利技术的范围。
[0021]下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0022]实施例1玉米丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因序列的克隆
[0023]1、根据拟南芥丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因信息在玉米基因组中筛选同源玉米丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因
[0024]从拟南芥数据库(https://www.arabidopsis.org/)下载丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因(AT5G35410.1)氨基酸序列。从Phytozome 13(https://phytozome
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next.jgi.doe.gov/)网站下载的玉米V4版参考基因组(Zea mays RefGen_V4)中所有蛋白序列。利用TBtools软件将AT5G35410.1比对至V4版参考基因组中所有的蛋白的氨基酸序列，获得玉米基因组中丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因的同源序列，再利用PfamScan(https://www.ebi.ac.uk/Tools/pfa/pfamscan/)在线网站筛选含有NAF(PF03822)和Pkinase(PF00069)结构域的同源基因。在Zea mays RefGen_V4基因组注释文件中检索AT5G35410.1进一步校验，最后得获得丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(Zm00001d036879_T001)信息。
[0025]2、合成克隆玉米丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因
[0026]从maizeGDB(https://www.maizegdb.org/)上下载丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(Zm00001d036879_T001)的CDS序列如SEQ ID NO.1所示，进行人工合成克隆，该基因序列具有1350个碱基，编码的蛋白长为449个氨基酸残基，其序列如SEQ ID NO.2所示，具有Pkinase(PF00069)和NAF(PF03822)两个保守结构域。
[0027]实施例2基因功能鉴定
[0028]1、玉米丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因转入拟南芥植株
[0029]将玉米丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因的cDNA的完整放阅读框序列克隆到植物转基因表达载体Pcambia
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1301Vector的NocⅠ和PmlⅠ酶切位点之间，得到重组表达载体。
[0030]利用热激法将重组表达载体导入根癌农杆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玉米丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因，其特征在于，所述玉米丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因的序列如SEQ ID NO.1所示。2.权利要求1所述的基因编码的蛋白，其特征在于：蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。3.一种表达载体，其特征在于，其含有权利要求1所述的基因。4.一种宿主细胞，其特征在于，其含有权利要求3所述的表达载体转化的原核细胞或真核细胞。5.权利要求1所述的玉米丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因在提高植物耐旱性和耐盐性中的用途。6.一种利用如权利要求1所述的玉米丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因培育耐旱和耐盐植物的方法，其特征在于：将SEQ ID No.1所示的玉米丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因构建重组表达载体导入受体植...

【专利技术属性】
技术研发人员：李有志，刘亚星，裴艳艳，樊宪伟，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：