[发明专利]一种培育耐逆植物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种培育耐逆植物的方法。

背景技术

水资源短缺和土壤盐渍化是全球农业生产面临的严峻事实。由于旱灾频繁，我国年平均受旱面积达3.27亿亩，随着全球气候变暖，旱灾将日趋严重，受旱灾威胁农田面积可能超过7亿亩。据估算，干旱、低温和盐碱等非生物胁迫对作物产量的影响达40％，我国北方主要粮食产区每年因缺水造成减产700-800亿公斤；季节性干旱在降水量丰富的南方也频繁发生，如广东每年受旱面积超过750万亩；四川省2006年作物受旱面积达2100万亩，占播种面积的35％，绝收397万亩，造成直接经济损失达61亿元。水稻作为我国重要的粮食作物，用水量占农业用水量的70％，因此水资源匮乏及干旱、低温和盐碱等非生物胁迫已成为影响水稻高产稳产的重要限制因子。植物抗逆机制十分复杂，传统的育种手段对于作物的抗逆性改良虽有一定效果，但离人们期望的目标还有很大距离。通过生物技术培育耐逆水稻品种是充分利用我国盐碱地、缓解水资源短缺、保证水稻高产稳产最经济和有效的途径，对保障农业可持续发展具有重要的现实意义。

研究表明，植物受到干旱、低温和盐碱等非生物胁迫后，通过一系列复杂的信号转导并激活特定转录调控因子，再通过特定的顺式作用元件，调控大量目标基因的表达，最终提高植物的耐逆性。在提高作物对环境胁迫的分子育种中，传统的单一抗性功能基因的转基因策略对农作物抗性的改良具有一定的局限性，而改良或增强一个关键的信号转导途径中的组分，便可能同时调控多个下游抗性功能基因的表达，是提高作物抗逆性的更为有效方法和途径。

发明内容

本发明的目的是提供一种培育耐逆植物的方法。

本发明提供的培育耐逆植物的方法，是将OsEIL1蛋白的编码基因导入出发植物中，得到耐逆性高于所述出发植物的转基因植物；所述OsEIL1蛋白是如下(a)或(b)的蛋白质：

(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

(b)将序列1的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物耐逆性相关的由序列1衍生的蛋白质。

所述OsEIL1蛋白的编码基因可为如下1)或2)或3)的DNA分子：

1)序列表中序列2所示的DNA分子；

2)在严格条件下与1)限定的DNA序列杂交且编码耐逆性相关蛋白的DNA分子；

3)与1)或2)限定的DNA序列具有90％以上同源性，且编码耐逆性相关蛋白的DNA分子。

上述严格条件可为在6×SSC，0.5％SDS的溶液中，在65℃下杂交，然后用2×SSC，0.1％SDS和1×SSC，0.1％SDS各洗膜一次。

可用现有的植物表达载体构建含有所述基因的重组表达载体。

所述植物表达载体包括双元农杆菌载体和可用于植物微弹轰击的载体等。所述植物表达载体还可包含外源基因的3’端非翻译区域，即包含聚腺苷酸信号和任何其它参与mRNA加工或基因表达的DNA片段。所述聚腺苷酸信号可引导聚腺苷酸加入到mRNA前体的3’端，如农杆菌冠瘿瘤诱导(Ti)质粒基因(如胭脂合成酶Nos基因)、植物基因(如大豆贮存蛋白基因)3’端转录的非翻译区均具有类似功能。

使用所述基因构建重组植物表达载体时，在其转录起始核苷酸前可加上任何一种增强型启动子或组成型启动子，如花椰菜花叶病毒(CAMV)35S启动子、玉米的泛素启动子(Ubiquitin)，它们可单独使用或与其它的植物启动子结合使用；此外，使用本发明的基因构建植物表达载体时，还可使用增强子，包括翻译增强子或转录增强子，这些增强子区域可以是ATG起始密码子或邻接区域起始密码子等，但必需与编码序列的阅读框相同，以保证整个序列的正确翻译。所述翻译控制信号和起始密码子的来源是广泛的，可以是天然的，也可以是合成的。翻译起始区域可以来自转录起始区域或结构基因。

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(GUS基因、萤光素酶基因等)、具有抗性的抗生素标记物(庆大霉素标记物、卡那霉素标记物等)或是抗化学试剂标记基因(如抗除莠剂基因)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。