[发明专利]一组与ABA合成相关的提高水稻耐旱性基因的克隆和应用

说明书

技术领域

本发明涉及与ABA合成相关的转录因子，特别是利用基因工程方法操纵来源水稻的OsNCEDs基因的表达，从而调控植物体内ABA的水平，应用于培育耐旱性提高的植物。

背景技术

植物激素是由植物的部分器官(或组织)合成而转移到另一器官(或组织)，并专一地影响其生理过程的极微量的非营养性物质。植物生长发育受营养、内源激素和生长环境调控。

植物激素主要有五类，即生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯。植物激素作为植物体内的痕量信号分子几乎参与了调控植物生长发育的每一过程，既包括调控植物自身的生长发育，又通过与植物所生存的外部环境互相作用调节其对环境的适应。植物激素对于调节植物的各种生长发育过程和对环境的应答具有十分重要的意义(许智宏，李家洋.中国植物激素研究：过去、现在和未来.植物学通报，2006，23(5)：433-442.)。

植物的生长与环境因素密不可分，植物抗环境胁迫的研究一直是各国科学家关注的研究热点。常见的外界胁迫主要是自然界所造成的，包括干旱、盐、极端的温度、pH值及光照过强或者过弱等。近年的研究表明环境胁迫是限制植物生长发育的重要因素，植物抵抗逆境的能力受多基因控制(Allen GJ，Kuchitsu K，Chu SP，Murata Y，Schroeder JI.Arabidopsisabil-1 and abi2-1 phosphatase mutations reduce abscisic acid induced cytoplasmic calcium risesin guard cells.Plant Cell，1999，11：1785-1798.)。

在对植物激素调控作用的研究中，脱落酸(Abscisic acid，ABA)作为一种重要的胁迫激素受到人们的广泛关注，因为ABA与种子休眠，特别是与植物的抗逆生理有着重要的关系(Hagenbeek D，Quatrano RS，Rock CD.Trivalent ions activate abscisic acid induciblepromoters through an ABIl-dependent pathway in rice protoplasts.Plant Physiol，2000，123：1553-1560；Xiong LM，Ishitani M，Lee H，Zhu JK.The Arabidopsis LOS5/ABA3 locusencodes a molybdenum cofactor sulfurase and modulates cold stress andosmoticstress-responsive gene expression.Plant Cell，2001a，13：2063-2083)。

ABA是20世纪60年代植物学家从棉花落果，马铃薯及枫、桦等叶中分离出来的植物激素。它存在于植物的叶、休眠芽、成熟种子中，通常在衰老的器官或组织中的含量比在幼嫩部分中的多。它在植物胚胎发育、种子萌发、成熟与休眠、果实成熟以及植物对逆境胁迫的响应等许多方面具有广泛的生理效应(Zeevaart JAD.Abscisic acid metabolism and itsregulation.Biochemistry and Molecular Biology of Plant Hormones，1999，189-207)，对植物的生长发育起着重要作用。ABA是十五碳化合物，一般是在叶绿体和其他质体中合成，它有促进离层产生的作用，因而与花、果实和叶的脱落有关。ABA的另一重要作用是抑制生长。生物体各种过程常常是促进和抑制两个过程平衡的结果。在自然环境严酷的情况下只有停止生长，进入休民，再加上一些有保护功能的形态结构的作用，植物才能渡过不良的环境。