【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物，具体涉及一个大豆抗旱性基因及其编码的蛋白和应用。
技术介绍
1、随着温室效应加剧，全球环境不断恶化，干旱面积持续增加，有效耕地面积逐渐减少，全球农业发展受到了严重制约。大豆是我国重要的经济油料作物，但干旱胁迫对大豆的生长发育影响极大(dong et al.,2019；du et al.,2020a；du et al.,2020b)。因此开展大豆抗旱机理研究和抗旱品种选育对我国乃至全世界粮食安全都具有非常重要的意义。
2、过氧化物酶(peroxidase)是普遍存在于生物体中的一种酶，它以铁卟啉作为辅基，催化过氧化氢、氧化酚类、胺类化合物和烃类氧化产物，从而消除活性氧，降低胁迫对细胞造成的损害(yoshida,2003)。植物中主要存在四种过氧化物酶：谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase，gpx)、过氧化氢酶(catalases，cat)、抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidases，apxs)和经典的植物过氧化物酶(class-iii peroxidase，prx)(cosio and dunand,2009；hiraga et al.,2001；shigeto and tsutsumi,2016)。大豆中存在124个class iii过氧化物酶，其中有23个成员在干旱胁迫时表达量发生变化(aleem etal.,2022),成员gsprx9和gspod40被报道分别可以提高大豆的耐盐和抗旱性。因此，探索大豆过氧化物酶家族成员对研究大豆抗旱性的调控机制
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种编码过氧化物酶的基因在大豆抗旱性中的应用。
2、本专利技术通过关联分析法在全基因组水平上对大豆标准抗旱指数的遗传调控位点进行解析，通过整合单倍型、基因表达谱、同源基因功能注释，运用分子生物学和比较基因组学的手段，克隆到了一个调控大豆抗旱性的相关基因glyma.16g164400(在本文中也称为gmprx16或gmprx16hapi、gmprx16hapii)，本专利技术首次发现了该基因在调控大豆抗旱性中的功能，为后续分子辅助育种和分子设计育种提供理论基础和基因资源。
3、其中，在本专利技术的具体实施方案中，所述gmprx16hapi基因的cdna序列如seq idno:1所示，所述gmprx16hapii基因的cdna序列如seq id no:2所示。在本专利技术的具体实施方案中，所述gmprx16基因的基因组dna(gdna)序列如seq id no:3和seq id no:4所示。
4、本专利技术中，可用现有的植物表达载体构建含有目的基因的重组载体。所述植物表达载体包括双元农杆菌载体。为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选，可对所用植物表达载体进行加工，如加入可在植物中表达的编码可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因、具有抗性的抗生素标记物或是抗化学试剂标记基因等。从转基因植物的安全性考虑，可不加任何选择性标记基因，直接以逆境筛选转化植株。所述植物表达载体中还可以包含增强子，以增加插入的核苷酸片段的表达。
5、为实现上述目的，本专利技术还提供一种获得转基因大豆的方法，其是将前述核酸或包含前述基因的载体或宿主细胞引入目的大豆中，得到与所述目的大豆相比表现为抗旱性提高的转基因大豆。
6、其中，引入目的大豆的方法可通过使用ti质粒、ri质粒、植物病毒载体、直接dna转化、显微注射、电导、农杆菌介导等常规生物学方法转化植物细胞或组织，并将转化的大豆细胞或组织培育成植株。
7、为实现上述目的，本专利技术还提供一种如前所述的蛋白质或如前所述的核酸或包含前述基因的载体或宿主细胞在大豆基因工程中的应用。
8、其中，所述大豆基因工程优选为以提高大豆抗旱性为目的的大豆基因工程。
9、本专利技术提供的大豆抗旱性相关基因及其编码蛋白在调控大豆抗旱性方面的功能均为申请人的首次发现，且经过转基因植株和野生型植株的表型分析验证说明表达本专利技术的大豆抗旱性相关蛋白能够提高转基因大豆的抗旱性。本专利技术对于大豆抗旱性育种及其相关应用研究将具有重大理论和应用价值。
10、综上所述，本专利技术提供以下实施方案：
11、1.抗旱性蛋白，所述蛋白的氨基酸序列如seq id no:5或6所示。
12、2.多核苷酸序列，其编码权利要求1所述的抗旱性蛋白。
13、3.项目2所述的多核苷酸序列，其为gmprx16hapi基因或者gmprx16hapii基因，其中所述gmprx16hapi基因的cdna序列如seq id no:1所示，所述gmprx16hapii基因的cdna序列如seqid no:2所示。
14、4.根据项目3所述的多核苷酸序列，其中，所述gmprx16hapi基因的gdna序列如seqid no:3所示，所述gmprx16hapii基因的gdna序列如seq id no:4所示。
15、5.载体，其中，所述载体包含项目2-4中任一项所述的多核苷酸序列，其中所述载体为植物表达载体，优选地为双元农杆菌载体。
16、6.包含项目2-4中任一项所述多核苷酸序列或项目5所述载体的宿主细胞，其中，所述宿主细胞选自大肠杆菌(escherichia coli)细胞、农杆菌(agrobacteriumtumefaciens)细胞或植物细胞。
17、7.项目1所述的抗旱性蛋白，项目2-4中任一项所述的多核苷酸序列在培育抗旱性提高的植物，优选豆科植物，更优选大豆中的用途。
18、8.培育抗旱性提高的转基因植物的方法，其包括将项目1所述的抗旱性蛋白，项目2-4中任一项所述的多核苷酸序列，或项目5所述的载体或项目6所述的宿主细胞引入到目的植物细胞或组织中得到转基因植物，与所述目的植物相比，所述转基因植物的抗旱性提高，所述植物为豆科植物，优选大豆。
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1.抗旱性蛋白，所述蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO:5或6所示。
2.多核苷酸序列，其编码权利要求1所述的抗旱性蛋白。
3.权利要求2所述的多核苷酸序列，其为GmPrx16HapI基因或者GmPrx16HapII基因，其中所述GmPrx16HapI基因的cDNA序列如SEQ ID NO:1所示，所述GmPrx16HapII基因的cDNA序列如SEQID NO:2所示。
4.根据权利要求3所述的多核苷酸序列，其中，所述GmPrx16HapI基因的gDNA序列如SEQID NO:3所示，所述GmPrx16HapII基因的gDNA序列如SEQ ID NO:4所示。
5.载体，其中，所述载体包含权利要求2-4中任一项所述的多核苷酸序列，其中所述载体为植物表达载体，优选地为双元农杆菌载体。
6.包含权利要求2-4中任一项所述多核苷酸序列或权利要求5所述载体的宿主细胞，其中，所述宿主细胞选自大肠杆菌(Escherichia coli)细胞、农杆菌(Agrobacteriumtumefaciens)细胞或植物细胞。
8.培育抗旱性提高的转基因植物的方法，其包括将权利要求1所述的抗旱性蛋白，权利要求2-4中任一项所述的多核苷酸序列，或权利要求5所述的载体或权利要求6所述的宿主细胞引入到目的植物细胞或组织中得到转基因植物，与所述目的植物相比，所述转基因植物的抗旱性提高，所述植物为豆科植物，优选大豆。
...【技术特征摘要】
1.抗旱性蛋白，所述蛋白的氨基酸序列如seq id no:5或6所示。
2.多核苷酸序列，其编码权利要求1所述的抗旱性蛋白。
3.权利要求2所述的多核苷酸序列，其为gmprx16hapi基因或者gmprx16hapii基因，其中所述gmprx16hapi基因的cdna序列如seq id no:1所示，所述gmprx16hapii基因的cdna序列如seqid no:2所示。
4.根据权利要求3所述的多核苷酸序列，其中，所述gmprx16hapi基因的gdna序列如seqid no:3所示，所述gmprx16hapii基因的gdna序列如seq id no:4所示。
5.载体，其中，所述载体包含权利要求2-4中任一项所述的多核苷酸序列，其中所述载体为植物表达...
【专利技术属性】
技术研发人员：田志喜，张志方，刘书林，段宗彪，周国安，张敏，
申请(专利权)人：中国科学院遗传与发育生物学研究所，
类型：发明
国别省市：
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