本发明专利技术公开了一种氨基转移酶在调控植株抗旱性中的应用，所述的氨基转移酶为氨基转移酶MdISS1，编码氨基转移酶MdISS1的核苷酸序列如SEQ.ID.NO.1所示；氨基转移酶MdISS1的氨基酸序列如SEQ.ID.NO.2所示。本发明专利技术通过转基因手段，发现苹果中一个重要的氨基转移酶MdISS1，沉默MdISS1之后，显著增强了苹果的抗旱性，果树蒸腾速率下降，提高水分利用率，从而促进果园节水，有利于节省果园管理的成本；可代替人工抗旱锻炼，对于果树生产意义重大。对于果树生产意义重大。对于果树生产意义重大。
【技术实现步骤摘要】
一种氨基转移酶在调控植株抗旱性中的应用
[0001]本专利技术属于植物基因工程
，具体涉一种氨基转移酶在调控植株抗旱性中的应用。
技术介绍
[0002]干旱严重制约着作物的产量和品质。在干旱胁迫下，植物的生理生化和形态变化都会发生改变，主要包括生长发育、光合作用、形态适应特征、氧化酶活性、内源激素、丙二醛、可溶性糖、干旱诱导蛋白等。
[0003]植物叶片在干旱胁迫下的生理响应对于减少水分流失和提高水分利用效率至关重要。当植物受到严重缺水胁迫时，由于失去细胞膨胀压力，叶片下垂，这种现象称为枯萎，大量研究表明叶片其他相关性状，如叶片水势、相对含水量、失水率和冠层温度也用作抗旱能力评估的指标。
[0004]水资源短缺是植物生长过程中一个重要的限制因素，提高作物水分利用效率是作物生产的关键话题。随着植物学的不断发展和种植业的不断进步，植物抗旱栽培措施正在取得突破性进展。比如，申请号为CN201810063399.6的专利技术专利对干旱胁迫的油菜幼苗进行叶面喷施和根系灌溉抗旱剂，提高植物的抗旱能力。然而，现有技术通过栽培管理和药剂喷施来解决作物干旱胁迫的问题，增加了成本。
[0005]抗旱性强的植株可提高水分利用效率，提高植物抗旱性，培育优良植物品种，筛选抗旱基因，可降低叶片蒸腾，减缓失水速率，促进节水农业发展。提高植物地上部抗旱性的方式包括：1. 提高植物细胞内液浓度，使渗透吸水能力增强；2. 减小叶面蒸发面积，减小蒸腾作用所散失的水分；3. 降低叶片温度；4. 叶片表面增加蜡质层厚度，减少水分散失。
[0006]前人对在干旱胁迫下植物分子水平调控基因的表达的响应机制进行了广泛研究。筛选能被水分胁迫强烈诱导的基因，它们的表达进一步调控各种功能基因的表达，调控气孔发育与运动、蒸腾和光合作用、根系发育等方面，从而提高植物的抗旱能力。虽然苹果转基因材料创建难度大，并且获得转基因材料后，干旱抗性检测需要大量实验确认，但是，获得转基因材料后，可为培育抗旱苹果品种提供嫁接砧木、接穗，或者杂交亲本，并且为研究苹果干旱增大提供实验材料。
[0007]ISS1氨基转移酶基因编码一个磷酸吡哆醛依赖性氨基转移酶，可将吲哚丙酮酸转化为吲哚乙酸的生物合成前体色氨酸，负调控生长素的合成，可促进了生长素和色氨酸稳态，抑制根系生长，在植物侧根发育中研究较多，在园艺植物干旱胁迫中功能研究还未见报道。
技术实现思路
[0008]本专利技术针对上述现有技术存在的不足，提供一种氨基转移酶在调控植株抗旱性中的应用。当该氨基转移酶过表达时，可增强植株尤其是苹果的抗旱能力。
[0009]具体技术方案如下：
本专利技术公开了一种氨基转移酶在调控植株抗旱性中的应用，所述的氨基转移酶为氨基转移酶MdISS1，编码氨基转移酶MdISS1的核苷酸序列如SEQ.ID.NO.1所示；氨基转移酶MdISS1的氨基酸序列如SEQ.ID.NO.2所示。
[0010]其中，所述的植株是指果树，所述的果树优选为苹果，尤其是皇家嘎啦苹果。
[0011]进一步，当氨基转移酶MdISS1过表达时，降低植株的抗旱性；当氨基转移酶MdISS1沉默时，增强植株的抗旱性。
[0012]本专利技术通过转基因手段，发现苹果中一个重要的氨基转移酶MdISS1，沉默MdISS1之后，显著增强了苹果的抗旱性，果树蒸腾速率下降，对于果树生产意义重大，代替人工抗旱锻炼，有利于节省果园管理的成本。
[0013]再进一步，当氨基转移酶MdISS1过表达时，增加干旱胁迫下植株的萎蔫程度；当氨基转移酶MdISS1沉默时，降低干旱胁迫下植株的萎蔫程度。
[0014]再进一步，当氨基转移酶MdISS1过表达时，增加干旱胁迫下植株的细胞膜损伤程度；当氨基转移酶MdISS1沉默时，降低干旱胁迫下植株的细胞膜损伤程度。
[0015]再进一步，当氨基转移酶MdISS1过表达时，提高干旱胁迫下植株的叶片失水速率；当氨基转移酶MdISS1沉默时，降低干旱胁迫下植株的叶片失水速率。
[0016]具体地，本专利技术在野生型材料中构建转基因材料，将重组的MdISS1过表达载体或者MdISS1沉默（RNAi）载体转入农杆菌中，侵染野生型材料，通过分化与再分化，抗性筛选等阶段，获得转基因材料，随后对抗性芽的DNA水平和mRNA水平检测，获得过表达MdISS1的转基因株系（MdISS1 OE）和沉默的转基因株系（MdISS1 RNAi）。
[0017]对过表达MdISS1的转基因株系、沉默MdISS1的转基因株系以及野生型进行干旱胁迫实验。
[0018]三个月苗龄的植株受到干旱胁迫，直到相对土壤含水量（RSWC）降低到0%，本专利技术氨基转移酶MdISS1沉默株系比野生型植物萎蔫程度低，而过表达株系比野生型植物萎蔫程度高。
[0019]当RSWC为15%时，通过叶片电解质渗漏测定MdISS1 RNAi植物离子渗透比野生型低，细胞膜损伤程度更低，说明沉默氨基转移酶MdISS1具有增强苹果抗旱性的作用。
[0020]将3个月龄的本专利技术氨基转移酶MdISS1转基因植株的失水一定时间，MdISS1 RNAi植物失水量低于野生型，MdISS1过表达植物失水量高于野生型，说明沉默本专利技术氨基转移酶MdISS1抗旱性增强，过表达氨基转移酶MdISS1具有降低苹果的抗旱性作用。
[0021]本专利技术的有益效果如下：本专利技术通过转基因手段，发现苹果中一个重要的氨基转移酶MdISS1，沉默MdISS1之后，显著增强了苹果的抗旱性，果树蒸腾速率下降，提高水分利用率，从而促进果园节水，有利于节省果园管理的成本；可代替人工抗旱锻炼，对于果树生产意义重大。本专利技术通过对MdISS1转基因株系的抗旱性的功能进行研究，对实际生产和新品种培育起到重要作用。
附图说明
[0022]图1为本专利技术实施例1提供的皇家嘎啦苹果与转基因材料的获得（纵轴为相对表达量，横轴为株系）；图2为本专利技术实施例2中皇家嘎啦苹果与转基因植株短期干旱试验结果；
图3为本专利技术实施例2干旱试验中干旱处理第9天，通过叶片电解质渗漏测定MdISS1 转基因植物的抗旱性试验结果（纵轴为离子渗透率，横轴为时间）；图4为本专利技术实施例2中皇家嘎啦苹果与转基因植株自然失水试验结果（纵轴为失水率，横轴为时间）。
具体实施方式
[0023]以下结合实例对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。
[0024]本专利技术实施例提供的序列为：编码氨基转移酶MdISS1的核苷酸序列为SEQ ID NO：1（NM_001310063.1）；氨基转移酶MdISS1的氨基酸序列为SEQ ID NO：2（NP_001296992）。
[0025]根据NCBI（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/）数据库提供的苹果基因组结构注释βCA2核苷酸序列（XM_017333964）长度1185 bp 编码394个氨基酸SEQ ID NO：2（XP_0本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种氨基转移酶在调控植株抗旱性中的应用，其特征在于，所述的氨基转移酶为氨基转移酶MdISS1，编码氨基转移酶MdISS1的核苷酸序列如SEQ.ID.NO.1所示。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，氨基转移酶MdISS1的氨基酸序列如SEQ.ID.NO.2所示。3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，当氨基转移酶MdISS1过表达时，降低植株的抗旱性；当氨基转移酶MdISS1沉默时，增强植株的抗旱性。4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，当氨基转移酶MdISS1过表达时，增 干旱胁迫下植株的萎蔫程度；当氨基转移酶MdISS1沉默时，降低干旱胁迫下植株的萎蔫程度。5.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，当氨基转移酶MdISS1过表达时...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔勇，刘小芳，李文慧，
申请(专利权)人：宁夏回族自治区农业技术推广总站，
类型：发明
国别省市：
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