本发明专利技术公开了一种鸭茅DgbHLH128基因，该基因的核甘酸序列如SEQ ID NO：3所示，其氨基酸序列如SEQ ID NO：4所示。研究表明，在酵母中过表达该基因可以显著提高酵母对盐胁迫和干旱胁迫的耐受性，在拟南芥中沉默该基因则降低了拟南芥对干旱胁迫的耐受性，表明该基因与植物的胁迫耐受性息息相关。借助分子育种手段可利用该基因缩短育种时间，提高育种效率，还可能被应用于促进优质禾本科牧草鸭茅的开发与利用，具备巨大的研究价值和应用价值。具备巨大的研究价值和应用价值。具备巨大的研究价值和应用价值。
【技术实现步骤摘要】
一种鸭茅DgbHLH128基因及其应用
[0001]本专利技术涉及生物
，具体涉及一种鸭茅DgbHLH128基因及其应用。
技术介绍
[0002]鸭茅又称果园草或鸡脚草，隶属禾本科鸭茅属(Dactylis glomerata L.)的多年生植物，全属约有5个种，中国仅有鸭茅1种。原产于欧洲、亚洲和地中海地区的鸭茅(Dactylis L.)是一种重要的温带禾本科饲草。因其叶量丰富、优质、高产、耐瘠薄、耐荫、适应性强等优点，而被推荐为草地建植或恢复、温带经济林地种植的主要骨干牧草之一。鸭茅是美国大面积种植的主要牧草，也是新西兰、澳大利亚、英国、法国、意大利等地重要的牧草资源。中国是鸭茅起源地之一，蕴藏着优异的鸭茅基因资源和丰富的遗传多样性，在中国西南、西北地区均有鸭茅分布。
[0003]干旱是农业生产活动中常见的非生物胁迫因素之一，对全球农作物产量的影响在“十大灾害”中旱灾高居首位，其危害相当于其他自然灾害之和。农业上所说的干旱包括2大类：一类是大气干旱，当植物在干燥、降雨量少、空气相对湿度在10％～20％的环境中生长时，过度的蒸腾作用导致植物体内水分平衡失调、含水量急剧下降，造成植物叶片暂时萎蔫，可以通过补充水分使其恢复正常生长；另一类是土壤干旱，北方的夏季烈日暴晒、降雨量少，土壤中的水分根本不能满足植物正常吸收和蒸腾作用所需。如果不能及时灌溉补充水分，作物会因干旱不能正常的生长发育，严重时将出现死苗。我国作为世界三大粮食产出国之一，干旱、半干旱地区占国土面积的一半，并且非干旱地区的农业生产也经常遭受干旱袭击，加之近年来出现严重的水资源危机，导致粮食作物大幅减产，粮食供给危机逐渐凸显。据统计，2014年我国东北、黄淮等地旱灾突出，农作物受灾面积达800万hm2，绝收近100万hm2。
[0004]植物受到干旱胁迫时，叶片的形态特征和一些生理指标也有明显的变化，具体表现为以下几个方面。叶片细胞体积变小、含水量降低，细胞膜系统受到不同程度的破坏；严重缺水时可能导致细胞膜破裂，细胞壁变厚且机械组织发达，光合器官受到影响；胞质中有机物含量增多，液泡中无机盐含量升高；叶片少又小且角质层增厚、机械组织发达，气孔多但较小，比叶重(SLW)增加、栅栏组织/海绵组织比值降低等。
[0005]分布在地表下面的根系是植物吸收土壤中水分和矿物质的重要器官。根系最先感知到干旱胁迫信号，并迅速将此信号传递到植物地上部以降低气孔导度，减少水分流失。中度干旱胁迫下，玉米苗期的初生根和部分次生根根量增加并下扎寻求土壤深层水源，随着胁迫程度的增加，近地表茎节处长出支持根且根系不断发展纵深以增强对水分的吸收，而当胁迫强度继续加大时，根系活跃吸收表面积大幅下降，植物水分平衡被打破，将对植株造成永久损伤。轻微干旱胁迫可以提高小麦幼苗的根系活力，但随着干旱处理时间的延长，根系活力明显降低，这是因为根系的呼吸作用降低，ATP供应不足导致的。因此，长期生活在干旱环境下的植物，通常表现为根系发达，扎根深入，根冠比大，这是植物对干旱胁迫的积极响应，有利于植物在此逆境下增强对水分的运输和吸收，以维持植物的代谢和生长发育，将
干旱对自身的损伤降到最低。
[0006]可见干旱的环境给鸭茅生长带来不可忽视的损害，严重影响了我国鸭茅产业的发展。而当今社会，畜牧业及其附属产品对人们的生活越来越重要，实际生产中鸭茅或其他饲草的种植规模有限，所以结合实际和改进鸭茅或其他植物的自身对环境的适应能力变得十分重要，对于推动我国乃至世界畜牧业的发展具有重要意义。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的是提供一种鸭茅DgbHLH128基因及其应用，可针对性的提高酵母和拟南芥的抗旱性和耐盐性，缩短育种时间，提高育种效率，对优质禾本科牧草鸭茅的开发与利用具有重要意义。
[0008]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种鸭茅DgbHLH128基因，该DgbHLH128基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：3所示。
[0009]优选地，上述基因的核苷酸序列包括在如SEQ ID NO：3所示的核苷酸序列中添加、取代，插入或缺失一个或多个核苷酸而生成的核苷酸序列。
[0010]本专利技术还提供了一种鸭茅DgbHLH128基因编码的蛋白质，该蛋白质的氨基酸序列如SEQ ID NO：4所示，或与序列SEQ ID NO：4存在至少90％的同源性。
[0011]优选地，上述鸭茅DgbHLH128基因编码的蛋白质的氨基酸序列还包括在如SEQ ID NO：4所示的氨基酸序列中添加、取代、插入或缺失一个或多个氨基酸而生成的氨基酸序列。
[0012]本专利技术还提供了一种包含DgbHLH128基因核苷酸序列的重组载体。
[0013]本专利技术还提供了一种包含上述重组载体的重组工程菌。
[0014]本专利技术提供的DgbHLH128基因可被应用于提高酵母胁迫耐受性，其中，过表达该基因能提高酵母干旱胁迫抗性和耐胁迫抗性。
[0015]本专利技术提供的DgbHLH128基因可被应用于降低拟南芥胁迫抗性的耐受性，其中，沉默该基因能降低拟南芥的干旱抗性，从侧面反应出过表达该基因也可能提高拟南芥的胁迫抗性。
[0016]本专利技术提供的DgbHLH128基因还可能被应用于制备高胁迫抗性的鸭茅株系。
[0017]本专利技术的一种鸭茅DgbHLH128基因及其应用，解决了普通鸭茅抗干旱胁迫能力差等问题，具有以下优点：
[0018]本专利技术中提供的鸭茅DgbHLH128基因，在酵母中过表达该基因可以显著提高酵母对盐胁迫和干旱胁迫的耐受性，在拟南芥中沉默该基因则降低了拟南芥对干旱胁迫的耐受性，该基因还可能被应用于制备高胁迫抗性的鸭茅株系，结合分子育种的手段可极大的缩短育种时间，提高育种效率，具有重要的育种价值，对优质禾本科牧草鸭茅的开发与利用具有重要意义。
附图说明
[0019]图1为本专利技术中DgbHLH128基因扩增凝胶电泳图。
[0020]图2为本专利技术中酵母异源表达DgbHLH128基因的阳性菌落PCR鉴定凝胶电泳图。
[0021]图3为本专利技术中鸭茅DgbHLH128基因对非生物胁迫响应的表达结果。
[0022]图4为本专利技术中DgbHLH128基因过表达后酵母菌落对非生物胁迫的反应结果。
[0023]图5为本专利技术中拟南芥DgbHLH128基因沉默的突变体鉴定结果模拟图。
[0024]图6为本专利技术中拟南芥DgbHLH128基因沉默的突变体鉴定凝胶电泳图。
[0025]图7为本专利技术中野生型拟南芥与其突变体在干旱胁迫下表型变化结果。
[0026]图8为本专利技术中野生型拟南芥与其突变体在干旱胁迫下的生理指标测定对比。
具体实施方式
[0027]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种鸭茅DgbHLH128基因，其特征在于，该DgbHLH128基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：3所示。2.根据权利要求1所述的鸭茅DgbHLH128基因，其特征在于，所述基因的核苷酸序列包括在如SEQ ID NO：3所示的核苷酸序列中添加、取代，插入或缺失一个或多个核苷酸而生成的核苷酸序列。3.一种如权利要求1所述鸭茅DgbHLH128基因编码的蛋白质，其特征在于，该蛋白质的氨基酸序列如SEQ ID NO：4所示，或与序列SEQ ID NO：4存在至少90％的同源性。4.根据权利要求3所述的鸭茅DgbHLH128基因编码的蛋白质，其特征在于，所述蛋白质的氨基酸序列包括在如...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄琳凯，靳雅荣，
申请(专利权)人：四川农业大学，
类型：发明
国别省市：
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