一种植物抗旱性相关的基因TaCML46及应用制造技术

本发明专利技术公开了一种植物抗旱性相关的基因TaCML46及应用，涉及生物基因工程技术领域。本发明专利技术蛋白质TaCML46的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示，核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。实验证明，在Fielder中过表达TaCML46基因可以提高小麦的抗旱性，抗旱性提高表现为在干旱胁迫下过表达TaCML46基因的小苗生长状态明显优于Fielder。本发明专利技术具有重要的应用价值。本发明专利技术具有重要的应用价值。本发明专利技术具有重要的应用价值。

A plant drought resistance related gene tacml46 and its application

【技术实现步骤摘要】
一种植物抗旱性相关的基因TaCML46及应用


[0001]本专利技术属于生物基因工程
，具体涉及一种植物抗旱性相关的基因TaCML46及应用。

技术介绍

[0002]目前，全球性气候变暖导致土壤干旱程度越来越严重，这对粮食生产构成直接威胁。小麦是世界上最主要的粮食作物之一，也是我国第二大粮食作物。植物在应对干旱胁迫时会产生一系列的保护机制，研究小麦抗旱的分子机制，培养抗旱小麦新品种是提高小麦产量的一个主要途径，对于保障国家粮食安全和水资源安全具有重要意义。
[0003]植物在干旱胁迫下产生一系列的基础反应，包括生长和代谢水平的抑制、基因表达水平的变化、体内激素水平的变化、诱导和抑制信号转导途径的产生、可溶性渗透保护剂的积累、活性氧簇(ROS)水平升高引起的质膜氧化等。干旱信号主要通过脱落酸(ABA)依赖的以及ABA不依赖的DREB转录因子介导的信号转导途径调节下游基因的表达(Yoshida et al.ABA
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dependent and ABA
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independent signaling in response to osm otic stress in plants.2014)。研究表明，植物在应对干旱胁迫时会产生一系列的保护机制；干旱胁迫能诱导许多植物基因的表达，有些基因的表达产物可直接增强胁迫耐性，有些可以感应和转导胁迫信号调控基因表达。近年来，随着基因组学和分子生物学的发展，中外学者从小麦中克隆了一批抗旱相关的基因，如2011年Liu et al.报道的Expression of a wheat MYB gene in transgenic tobacco enhances resistance to Ralsto nia solanacearum,and to drought and salt stresses；2012年Niu et al.报道的Wheat WRKY genes TaWRKY2 and TaWRKY19 regulate abiotic stress tolerance in transgenic Arabidopsis plants；2012年Qin et al.报道的Over
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expression of TaMYB33encoding a novel wheat MYB transcription factor incr eases salt and drought tolerance in Arabidopsis；2012年Tang et al.公开的Molecular characterization of novel TaNAC genes in wheat and overexpression of Ta NAC2a confers drought tolerance in tobacco；这些均为筛选抗旱小麦品种、提高在干旱环境下小麦种植产量奠定了坚实的基础。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种植物抗旱性相关的基因TaCML46及应用，揭示小麦类钙调素蛋白TaCML46或基因TaCML46调控植物抗旱的分子机制。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种植物抗旱性相关的基因TaCML46，所述基因TaCML46的核苷酸序列包括a1)至a4)中的任一项：
[0007]a1)编码区如SEQ ID NO.1所示；
[0008]a2)核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；
[0009]a3)与a1)或a2)限定的核苷酸序列不低于75％的同一性，且编码的蛋白质与a1)或a2)功能相同；
[0010]a4)在严格条件下与a1)或a2)限定的核苷酸序列杂交，且编码的蛋白质与a1)或a2)功能相同。
[0011]本专利技术还提供了一种与植物抗旱性相关的蛋白质TaCML46，所述蛋白质的氨基酸序列包括b1)至b3)中的任一项：
[0012]b1)氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示；
[0013]b2)在SEQ ID NO.2所示的蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；
[0014]b3)将SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与植物抗逆相关的蛋白质.
[0015]本专利技术还提供了上述基因TaCML46或上述蛋白质在提高植物抗旱性中的应用。
[0016]优选的，所述植物包括双子叶植物和/或单子叶植物。
[0017]本专利技术还提供了一种提高植物抗旱性的方法，提高上述蛋白质TaCML46在植物中的表达量和/或活性，或者使不表达所述蛋白质TaCML46的植物表达所述蛋白质TaCML46。
[0018]优选的，通过向出发植物中导入编码所述蛋白质TaCML46的核酸分子，使得不表达所述蛋白质TaCML46的植物表达所述蛋白质TaCML46。
[0019]本专利技术还提供了上述基因TaCML46或上述蛋白质TaCML46或上述方法在培育高抗旱性植物中的应用。
[0020]优选的，所述植物包括十字花科植物和/或禾本科植物。
[0021]优选的，所述植物包括水稻和/或拟南芥。
[0022]有益效果：本专利技术提供了一种植物抗旱性相关的基因TaCML46，实验证明，在野生型拟南芥中过表达TaCML46基因可以提高小麦的抗旱性，抗旱性可表现为干旱处理复水后生长状况比对照好。蛋白质TaCML46可以调控植物的抗旱响应。本专利技术具有重要的应用价值。
附图说明
[0023]图1为实施例1中步骤2获得的PCR扩增产物的1％琼脂糖凝胶电泳结果；
[0024]图2为TaCML46基因在非生物胁迫下的表达模式；
[0025]图3为转TaCML46基因的亚细胞表达；
[0026]图4为TaCML46基因在过表达株系中表达量的检测；
[0027]图5为转TaCML46基因抗旱的表型；
[0028]图6为pEGAD
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UBI
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EGFP构建方法及质粒结构。
具体实施方式
[0029]本专利技术的目的是解析小麦的抗旱机制。
[0030]本专利技术首先保护蛋白质TaCML46的应用，可为S1)或S2)：
[0031]S1)调控小麦对干旱胁迫的响应；
[0032]S2)培育有关TaCML46的转基因植物。
[0033]上述应用中，所述蛋白质TaCML46可为b1)或b2)或b3)：
[0034]b1)氨基酸序列是SEQ ID NO.2所示的蛋白质；
[0035]b2)在SEQ ID NO.2所示的蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；
[0036]b3)将SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与植物抗逆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种植物抗旱性相关的基因TaCML46，其特征在于，所述基因TaCML46的核苷酸序列包括a1)至a4)中的任一项：a1)编码区如SEQ ID NO.1所示；a2)核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；a3)与a1)或a2)限定的核苷酸序列不低于75％的同一性，且编码的蛋白质与a1)或a2)功能相同；a4)在严格条件下与a1)或a2)限定的核苷酸序列杂交，且编码的蛋白质与a1)或a2)功能相同。2.一种与植物抗旱性相关的蛋白质TaCML46，其特征在于，所述蛋白质的氨基酸序列包括b1)至b3)中的任一项：b1)氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示；b2)在SEQ ID NO.2所示的蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；b3)将SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与植物抗逆相关的蛋白质。3.权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周硕，王娇，焦博，贾伟哲，刘永伟，董福双，杨帆，赵璞，张磊，马春红，
申请(专利权)人：河北省农林科学院生物技术与食品科学研究所，
类型：发明
国别省市：