本发明专利技术公开了一种由紫花苜蓿抗旱相关基因编码的蛋白，其中，该蛋白具有SEQ?ID?No：2所示的氨基酸序列，或者该蛋白具有将SEQ?ID?No：2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代、缺失或添加后仍具有抗旱活性的氨基酸序列。本发明专利技术还涉及该蛋白的编码基因，以及含有该基因的表达载体和细胞，同时还涉及一种培育抗旱紫花苜蓿的方法和它们的应用。本发明专利技术提供的紫花苜蓿抗旱相关基因(bZIP)在紫花苜蓿中的表达可以显著增强紫花苜蓿的抗旱性能。该基因的发现为主要农作物的抗旱研究提供了基因资源，在基因工程改良植物的抗旱性能研究中将发挥重要作用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种紫花苜蓿抗旱相关基因，还涉及由该基因编码的蛋白，以及含有所述紫花苜蓿抗旱相关基因的表达载体和细胞，同时还涉及一种培育抗旱紫花苜蓿的方法，以及紫花苜蓿抗旱相关基因及其编码的蛋白和含有该基因的表达载体及细胞在培育抗旱能力提高的植物中的应用。
技术介绍
紫花苜蓿是我国乃至世界上最重要的豆科牧草，被誉为“牧草之王”。紫花苜蓿在中国西北地区种植较多，而西北地区干旱、少雨的气候特点，对作物的正常生长发育非常不利，严重制约了农牧业的发展。因此，深入研究紫花苜蓿的抗旱性，对于克服该地区干旱、风蚀等自然条件对苜蓿栽培的制约，扩大其种植范围，提高生产力，具有举足轻重的意义。在过去的几十年里对紫花苜蓿的抗旱性研究逐步从抗旱性的鉴定方面的研究转移到提高紫花苜蓿自身抗旱性的研究上来，尤其在近几年或是近十几年中的研究，紫花苜蓿的抗旱性育种以及品种改良方面的研究工作尤为突出。目前最为有效的和常用的方法还是传统的轮回选择法，即通过在原始群体中选株产生后代，对后代进行鉴定，再用优良的后代重组形成新的群体以提高群体的平均表现。然后可以利用系谱法对新的群体选择自交系。随着分子生物学的发展，生物技术在育种中得到了广泛地应用。但与其他作物(如玉米、高粱等)中的研究相比，在紫花苜蓿抗旱育种中的研究还相对较少。因此，紫花苜蓿抗旱相关的分子生物学机制还有待于进一歩的研究。
技术实现思路
本专利技术基于对紫花苜蓿抗旱相关的分子生物学机制的研究，一方面提供了紫花苜蓿抗旱相关基因及该基因编码的蛋白，另ー方面还提供了含有所述紫花苜蓿抗旱相关基因的表达载体和细胞，以及培育抗旱紫花苜蓿的方法，还提供了它们的应用。本专利技术提供了一种紫花苜蓿抗旱相关基因编码的蛋白，其中，该蛋白具有SEQ IDNo :2所示的氨基酸序列，或者该蛋白具有将SEQ ID No :2所示的氨基酸序列经过ー个或几个氨基酸残基的取代、缺失或添加后仍具有抗旱活性的氨基酸序列。本专利技术还提供了一种紫花苜蓿抗旱相关基因，其中，该基因具有SEQ IDNo 1所示的核苷酸序列，或者该基因具有编码SEQ ID No :2所示的氨基酸序列的核苷酸序列。本专利技术还提供了ー种表达载体，其中，该表达载体含有本专利技术提供的紫花苜蓿抗旱相关基因。本专利技术还提供了ー种转基因细胞，其中，该转基因细胞含有本专利技术提供的紫花苜蓿抗旱相关基因。本专利技术还提供了一种培育抗旱紫花苜蓿的方法，其中，该方法包括将本专利技术提供的紫花苜蓿抗旱相关基因导入到紫花苜蓿细胞中，得到抗旱能力提高的紫花苜蓿细胞及转基因植株。本专利技术还提供了本专利技术提供的紫花苜蓿抗旱相关基因、及其编码的蛋白、含有所述基因的表达载体、含有所述基因的转基因细胞在培育抗旱能力提高的植物中的应用。本专利技术提供的紫花苜蓿抗旱相关基因(bZIP)在紫花苜蓿中被干旱逆境诱导表达，进而本专利技术的专利技术人通过转基因技术将紫花苜蓿抗旱相关基因(bZIP)导入到紫花苜蓿中，结果表明紫花苜蓿抗旱相关基因(bZIP)在紫花苜蓿中的表达可以显著增强紫花苜蓿的抗旱性能。本专利技术从紫花苜蓿中克隆的抗旱基因为主要农作物(特别是紫花苜蓿)的抗旱研究提供了基因资源，在基因工程改良植物的抗旱性能研究中将发挥重要作用。附图说明图1显示了 bZIP基因(SEQ ID NO 1)的实时定量PCR的分析結果，结果显示bZIP基因的表达水平能够被干旱胁迫所诱导提高。图2显示了实施例2中进行细胞定位所用的插入有bZIP基因的pCAMBIA1302载体的结构。图3为将不含有目的bZIP基因的空表达载体转入到洋葱表皮细胞中，观察到的亚细胞定位图。图4为将含有ZIP基因(SEQ ID NO 1)的表达载体转入到洋葱表皮细胞中，观察到的亚细胞定位图。 图5显示了实施例3中对紫花苜蓿植株进行农杆菌介导的bZIP基因转化所用的插入有bZIP基因的pCAMBIA1302载体的结构。具体实施例方式本专利技术提供了一种由紫花苜蓿抗旱相关基因编码的蛋白，其中，该蛋白具有SEQID No :2所示的氨基酸序列，或者该蛋白具有将SEQ ID No :2所示的氨基酸序列经过ー个或几个氨基酸残基的取代、缺失或添加后仍具有抗旱活性的氨基酸序列。优选情况下，该蛋白具有SEQ ID No 2所不的氣基酸序列。相应地，本专利技术还提供了一种紫花苜蓿抗旱相关基因(bZIP)，其中，该基因具有SEQ ID No :1所示的核苷酸序列，或者该基因具有编码SEQ IDNo :2所示的氨基酸序列的核苷酸序列。优选地，该基因具有SEQ ID No :1所示的核苷酸序列。本专利技术提供的紫花苜蓿抗旱相关基因(bZIP)是专利技术人通过构建紫花苜蓿干旱胁迫下特异表达的cDNA文库，并从该cDNA文库中筛选得到的。所述cDNA文库的构建方法包括利用30% (w/v)PEG8000对紫花苜蓿(Medicagosativa L. cv.保定苜蓿，北京中畜东方草业科技有限责任公司)进行模拟干旱处理12个小时，收获植株，放于_80°C作为实验组。没有经过干旱处理的植株为对照组。利用PCR-Selected cDNA Subtraction Kit (Clontech, Mountain View, CA, USA)构建了紫花苜蓿干旱胁迫下特异表达的cDNA文库。在文库的构建过程中，获得了 525个单菌落并全部进行测序。经过去除载体序列和冗余序列，最终获得了 130条EST序列。这些序列的大小从250bp到lOOObp。其中，长度为567bp的EST序列引起了实验者的关注，并对利用SMARTer RACE cDNA AmplificationKit(Clontech，USA)分别对该EST序列进行了 5’ RACE和3’ RACE克隆，最后获得了该基因全长序列(SEQ IDNO :2)。其中，基因克隆的方法为分子生物学领域的常规实验操作，具体方法如下A.准备基本液体2· Ομ I 5Χ 第一链缓冲液，1·0μ I DTT (20mM),1. O μ IdNTPMix(IOmM)；B.制备用于 5’ RACE 的 cDNA:2.75yl RNA,1. O μ I 5’ -CDS 弓丨物A (ACGCGACGGTTTCAACATCCCTCTC)；制备用于3’ RACE 的 cDNA:3.75yl RNA,1. O μ I 3’ -CDS 弓丨物A(GAGCTGATGCTGTGGCTGCTGGTTG)；C.将准备好的液体放于72°C 3分钟，再放于42°C冷却2分钟。D.向 B 中 5’ RACE 的 cDNA 中加入 I μ I 的 SMARTer IIA oligo。E.制备5’ RACE和3’ RACE的cDNA反应液4. O μ I的步骤A得到的缓冲液，0. 25 μ IRNA 酶抑制剂(40U/ μ I)，1. O μ I SMARTScribe 逆转录酶(100U)。F.将步骤E中的液体加入到步骤C中，完成3’ RACE的cDNA合成反应液的制备；将步骤E中的液体加入到步骤D中，完成5’ RACE的cDNA合成反应液的制备。G.将制备好的反应液放于42°C中90分钟，最后70°C中10分钟，完成cDNA的合成。其中，3’ RACE反应体系为94°C 30秒，68°C 30秒，72°C 3分本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种由紫花苜蓿抗旱相关基因编码的蛋白，其特征在于，该蛋白具有SEQ?ID?No：2所示的氨基酸序列，或者该蛋白具有将SEQ?ID?No：2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代、缺失或添加后仍具有抗旱活性的氨基酸序列。
【技术特征摘要】
1.一种由紫花苜蓿抗旱相关基因编码的蛋白，其特征在于，该蛋白具有SEQ ID No2所示的氨基酸序列，或者该蛋白具有将SEQ ID No :2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代、缺失或添加后仍具有抗旱活性的氨基酸序列。2.根据权利要求1所述的蛋白，其中，该蛋白具有SEQID No :2所示的氨基酸序列。3.一种紫花苜蓿抗旱相关基因，其特征在于，该基因具有SEQ ID No :1所示的核苷酸序列，或者该基因具有编码SEQ ID No :2所不的氣基酸序列的核昔酸序列。4.根据权利要求3所述的基因，其中，该基因具有SEQID No :1所示的核...
【专利技术属性】
技术研发人员：王涌鑫，郑彦，刘涛，张路培，苗丽宏，李聪，
申请(专利权)人：中国农业科学院北京畜牧兽医研究所，
类型：发明
国别省市：
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