MtNAC33制造技术

本发明专利技术涉及一种

【技术实现步骤摘要】
MtNAC33基因及其编码蛋白在紫花苜蓿高产抗旱方面的应用


[0001]本专利技术属于植物基因工程
，具体涉及
MtNAC33
基因及其编码蛋白在紫花苜蓿高产抗旱方面的应用
。

技术介绍

[0002]紫花苜蓿
(Medicago sativa L.)
为多年生豆科牧草，紫花苜蓿根系非常发达，具有较强的非生物胁迫抗性
。
随着紫花苜蓿大面积栽培和集约化生产，对于优质高抗高产的新苜蓿品种需求也日趋急迫
。
利用基因工程手段进行苜蓿品质改良，能够更快速的培育出优质
、
高产
、
高抗逆性的苜蓿品种，推动牧草畜牧业发展
。
[0003]干旱是限制植物生长
、
发育和分布的重要环境胁迫之一，其对作物造成的损失在所有非生物胁迫中占居首位，严重影响农业发展
。
近年来对植物抗旱能力的研究已经逐渐成为全球关注的热点
。
通过遗传改良将抗旱性较强的牧草施用于旱碱地改良，将实现节约耕地面积和提高旱碱地区畜牧业发展的双重目标
。
[0004]转录因子位于基因表达调控的上游，往往可以实现多个性状的共同调控，使之成为植物多性状调控的候选靶标之一
。NAC
蛋白家族是植物特异性的转录因子超家族，在植物生长发育
、
代谢调控和逆境胁迫等生物过程中均发挥着重要作用
。
目前，在改良植物抗旱性能的研究中，大多数基因不能够同时满足抗旱和高产的双重需求
。
因此，利用现代生物学的方法研究紫花苜蓿
MtNAC33
的基因功能，为提高紫花苜蓿抗旱性能
、
保证作物产量提供可能
。

技术实现思路

[0005]针对
技术介绍
中植物抗旱领域中的技术需求，本专利技术的目的在于提供一种
MtNAC33
基因及其编码蛋白在紫花苜蓿高产抗旱方面的应用，解决目前植物抗旱基因资源库不足，不能同时满足改良植株产量和品质分子设计的需要的问题
。
[0006]本专利技术是通过如下技术方案来实现的：
[0007]本专利技术提供
MtNAC33
基因在紫花苜蓿高产抗旱方面的应用，所述
MtNAC33
基因的核苷酸序列如
SEQ ID NO.1
所示
。
[0008]本专利技术还提供所述
MtNAC33
基因编码的蛋白在紫花苜蓿高产抗旱方面的应用，所述蛋白的氨基酸序列
SEQ ID NO.2
所示
。
[0009]本专利技术还提供一种重组载体
pEG100
‑
MtNAC33
在紫花苜蓿高产抗旱方面的应用，所述重组载体
pEG100
‑
MtNAC33
含有
MtNAC33
基因
。
[0010]进一步，所述的应用为基于
Gateway
技术，将
MtNAC33
基因的全长序列重组整合到表达载体
pEG100
中；采用农杆菌
EHA105
介导的遗传转化方法，转入植物中，通过草铵膦抗性筛选，获得过表达
MtNAC33
基因的抗性再生植株，所述植株不仅具有抗旱性能，而且使植株开花延迟，叶茎比增加，产量提升
。
[0011]本专利技术的核心特点和专利技术理念包括：
[0012]1、
本专利技术利用基因工程的手段，通过过量表达技术提高植物高产抗旱蛋白
MtNAC33
在紫花苜蓿体内的表达水平，能够在短期内获得显著效果；
[0013]2、
本专利技术从调控植株耐旱及多种性状的基因着手，在保证作物产量的同时，分析紫花苜蓿基因抗旱胁迫的调控机制，为植物抗旱资源提供更多基因资源
。
[0014]本专利技术与现有技术相比的有益效果如下：
[0015]1、
本专利技术获得植物高产抗旱蛋白
MtNAC33
基因是调控苜蓿耐旱品质的关键基因，同时该基因调控苜蓿叶茎比和开花时间，使叶茎比增加，延迟开花，这对于通过分子育种手段获得耐旱植株具有重要意义；
[0016]2、
本专利技术中对植物高产抗旱蛋白
MtNAC33
进行分子调控，能够显著增加耐旱品质
。
提高紫花苜蓿叶片大小，增加产量
。
增加紫花苜蓿叶片可溶性蛋白和单糖含量，提高苜蓿品质
。
对于牧草及其他作物生物量和抗逆性的遗传改良具有重要的参考意义；
[0017]3、
本专利技术中所产生的遗传改良植物能够整合到常规育种项目，从而为牧草作物的品种培育提供新的种质资源
。
附图说明
[0018]图1蒺藜苜蓿中的植物高产抗旱蛋白
MtNAC33
克隆电泳图；
[0019]图2蒺藜苜蓿
pEG100
‑
MtNAC33
表达载体图；
[0020]图
3MtNAC33
‑
OE
转基因拟南芥和野生型植株中
MtNAC33
基因定量
PCR
结果；
[0021]图
4MtNAC33
‑
OE
转基因拟南芥和野生型植株干旱胁迫处理表型图；
[0022]图
5MtNAC33
‑
OE
转基因紫花苜蓿和野生型植株中
MtNAC33
基因定量
PCR
结果；
[0023]图
6MtNAC33
‑
OE
转基因紫花苜蓿和野生型植株表型图；
[0024]图
7MtNAC33
‑
OE
转基因紫花苜蓿和野生型植株生物量统计分析图；
[0025]图
8MtNAC33
‑
OE
转基因紫花苜蓿和野生型植株干旱处理表型图；
A
为离体叶子再
24、48、72h
后光合作用强度对照图，由植物荧光成像仪检测，
B
为实验组和野生组干旱处理和不干旱处理
15
天的生长量；
[0026]图
9MtNAC33
‑
OE
转基因紫花苜蓿和野生型植株单糖品质分析图
。A
为各组中单糖含量的柱状图，
B
为各组中淀粉含量的柱状图，
C
为各组中水溶性碳水化合物含量的柱状图，
D
为各组中可溶性蛋白占总蛋白的比例的柱状图
。
具体实施方式
[0027]下面结合具体实施例和附图对本专利技术作进一步详细说本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.MtNAC33
基因在紫花苜蓿高产抗旱方面的应用，其特征在于，所述
MtNAC33
基因的核苷酸序列如
SEQ ID NO.1
所示
。2.
根据权利要求1所述
MtNAC33
基因编码的蛋白在紫花苜蓿高产抗旱方面的应用，其特征在于，所述蛋白的氨基酸序列
SEQ ID NO.2
所示
。3.
一种重组载体
pEG100
‑
MtNAC33
在紫花苜蓿高产抗旱方面的应用，其特征在于，所述重组载体
pEG100

【专利技术属性】
技术研发人员：付春祥，杨瑞娟，孙滢，刘文文，张晓伟，白史且，周传恩，姜珊珊，
申请(专利权)人：中国科学院青岛生物能源与过程研究所，
类型：发明
国别省市：