小麦抗旱基因TaWD40及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种小麦抗旱基因，该基因是小麦分子伴侣相关基因，为小麦旱敏基因，命名为小麦抗旱基因TaWD40，该基因cDNA的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。本发明专利技术还公开了含有所述小麦抗旱基因TaWD40的植物遗传转化过表达载体及所述基因TaWD40和其表达载体在培育耐旱植物中的应用。实验证明，通过根瘤农杆菌介导的方法将本发明专利技术所述基因转入小麦，获得的转基因植株的耐旱能力明显提高，证实本发明专利技术的基因可以作为作物遗传改良的种质资源，具有广泛的应用前景。的应用前景。的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
小麦抗旱基因TaWD40及其应用


[0001]本专利技术涉及一种小麦分子伴侣相关基因及其应用，尤其涉及一种小麦抗旱基因TaWD40及其应用，属于生物基因工程


技术介绍

[0002]干旱严重影响农作物产量，特别是随着工业的发展，淡水资源短缺愈来愈严重，使得干旱胁迫变成了一个全球关注的社会问题。我国人口众多，而干旱灾害更为严重，已经成为制约我国经济和社会发展的重要因素。因此，培育抗旱作物新品种已成为当前一个十分迫切的任务。
[0003]利用转基因技术改良植物将新的性状转入高生物量植物中，以此开发高效的转基因植物新品种，是一项具有广阔应用前景的技术。
[0004]目前，利用基因工程技术开展植物旱响应方面的研究已取得了较大的进展，克隆了大量相关基因，并将这些基因转入植物中，用于旱胁迫机制研究。实验表明，将植物本身以及其它生物中与旱响应相关的基因转入植物中，其转录和翻译产物可以使转基因植物的抗旱能力得到提高。
[0005]检索表明已发现了一些能显著改变植物抗旱能力的基因，但有关分子伴侣相关基因在植物干旱过程中的作用报道较少，尤其是关于小麦抗旱基因TaWD40及其应用还未见报道。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术要解决的问题是提供一种小麦抗旱基因TaWD40及其应用。
[0007]本专利技术所述的小麦抗旱基因，该基因是小麦分子伴侣相关基因，为小麦旱敏基因，其特征在于：所述基因命名为小麦抗旱基因TaWD40，该基因cDNA的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。
[0008]本专利技术还提供了一种含有上述小麦抗旱基因TaWD40的植物遗传转化过表达载体。
[0009]其中，所述小麦抗旱基因的植物遗传转化过表达载体优选是命名为p3426::TaWD40的植物表达载体。实际上，任何一种可以进行基因编辑的植物中表达的载体都可以应用。
[0010]本专利技术还提供了所述小麦抗旱基因TaWD40在培育耐旱植物中的应用。
[0011]本专利技术所述的小麦抗旱基因TaWD40可广泛用于培育抗旱农作物品种，相关应用中：所述植物优选是小麦，所述应用方法是将克隆得到的小麦抗旱基因TaWD40通过根瘤农杆菌介导的方法将该基因转入小麦，获得抗旱能力明显提高的转基因小麦。
[0012]本专利技术还提供了所述小麦抗旱基因TaWD40的植物遗传转化过表达载体在培育耐旱植物中的应用。
[0013]其中：所述植物优选是小麦，所述小麦抗旱基因TaWD40的植物遗传转化过表达载
体优选是命名为p3426::TaWD40的植物表达载体。
[0014]本专利技术从小麦中分离得到小麦抗旱基因，命名为小麦抗旱基因TaWD40，然后将该基因转化到小麦中，进行转基因功能验证(控水表型分析)，以实现通过过表达的方法获得抗旱小麦。
[0015]实验证实：将本专利技术所述小麦抗旱基因TaWD40导入植物细胞，植物即可相应地提高抗旱能力。继而确定基因TaWD40可以作为通过基因编辑技术培育抗旱作物品种的重要靶点，同时为了便于对转基因植物或细胞系进行筛选，可以对含有所述基因TaWD40的植物编辑载体进行加工，如可以加入选择标记(GUS等)或者具有抗性的抗生素标记物(潮霉素，卡那霉素，庆大霉素等)等。
[0016]本专利技术公开了一种小麦抗旱基因TaWD40及其应用，是利用现有的植物基因工程技术，首次克隆得到了小麦抗旱基因TaWD40，并通过根瘤农杆菌介导的方法将该基因转入小麦，经过比较分析证明，本专利技术所述基因构建的转基因植株的抗旱能力明显提高，证实本专利技术提供的基因可以作为作物遗传育种的种质资源，进而通过遗传转化的方法获得抗旱小麦或其它农作物，具有广泛的应用前景。
附图说明
[0017]图1：TaWD40基因全长cDNA序列的扩增结果。
[0018]其中：M为λDNA/(BamH I+Sac I)Marker；箭头所指即为TaWD40基因全长cDNA。
[0019]图2：渗透胁迫下小麦中TaWD40的实时定量PCR分析。
[0020]其中：分析材料为山融3号小麦，分子组织为根。
[0021]图3：小麦TaWD40转基因植株的转基因基因组PCR和实时定量PCR检测。
[0022]其中：A图为基因组PCR电泳图谱，验证了TaWD40整合到小麦基因组；B图为实时定量PCR结果，验证TaWD40在转基因株系中正常表达。CE1和CE2为两个独立的转基因株系；WT为野生型小麦；Genomic PCR为通过基因组PCR验证TaWD40整合到小麦基因组；RT
‑
PCR为通过RT
‑
PCR验证TaWD40在转基因株系中正常表达。基因组PCR结果显示，在转基因株系中能够扩增出TaWD40条带，而在野生型中不能扩增出条带，表明TaWD40整合到小麦基因组中。实时定量PCR结果显示，在转基因株系中能够检测出TaWD40的转录本，表明TaWD40在小麦中表达。
[0023]图4：控水条件下小麦幼苗的生长状况。
[0024]其中，WT为野生型小麦；CE1
‑
CE3为独立的转基因株系。
[0025]转基因功能验证－抗旱表型分析，将野生型和过表达小麦种子点种在培养盆的土中(各培养盆中土量一致)，待小麦幼苗生长至3叶期后，开始控水，控水3周后，开始复水。数据表明，控水前对照条件下各株系的生长状态相似，而控水后转化TaWD40的转基因小麦的生长状态更佳，表明TaWD40使植株的抗旱能力明显提高。
具体实施方式
[0026]下面结合具体附图和实施例对本
技术实现思路
进行详细说明。如下所述例子仅是本专利技术的较佳实施方式而已，应该说明的是，下述说明仅仅是为了解释本专利技术，并非对本专利技术作任何形式上的限制，凡是依据本专利技术的技术实质对实施方式所做的任何简单修改，等同变
化与修饰，均属于本专利技术技术方案的范围内。
[0027]下述实施例中，所使用的小麦品种、试剂、质粒、菌株等均为常规材料，如无特殊说明，均从商业途径得到。
[0028]实施例1、TaWD40的克隆和表达分析
[0029]1.1提取小麦TotalRNA
[0030]1.将小麦组织材料放入液氮预冷的研钵中，在液氮中充分研磨成粉末；
[0031]2.待液氮挥发干，立即转移到2ml的离心管中，每100mg材料加入1ml的Invitrogen公司的TRIzol提取液，融化后，用加样枪反复吸吹，剧烈振荡混匀样品，使样品充分裂解，室温放置5分钟；
[0032]3.加入0.2ml氯仿，剧烈振荡混匀15秒，室温放置10分钟；
[0033]4.4℃，12000rpm离心15分钟；
[0034]5.用移液器小心吸出上层水相，加入新的1.5ml的离心管中，加入500μl的异丙醇(1:1体积)，充分混匀，
‑
20℃，沉淀30min或过夜；
[0035]6.4℃，12000rpm离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小麦抗旱基因，该基因是小麦分子伴侣相关基因，为小麦旱敏基因，其特征在于：所述基因命名为小麦抗旱基因TaWD40，该基因cDNA的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。2.一种含有权利要求1所述小麦抗旱基因TaWD40的植物遗传转化过表达载体。3.权利要求1所述小麦抗旱基因TaWD40在培育耐旱植物中的应用。4.根据权利要求3所述应用，其特征在于：所述植物是小麦，所述应...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏光敏，王勐骋，田庚，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：