[发明专利]水稻锌指蛋白转录因子新基因及抗旱耐盐应用

说明书

技术领域

本发明涉及植物生物工程和植物改良基因工程领域。具体地说，本发明涉及水稻锌指蛋白转录因子新基因及其编码的蛋白或多肽在增强植物抗旱耐盐性中的用途，以及通过抑制所述基因或其表达的蛋白来改进植物对盐和/或干旱胁迫的抗性的方法及转基因植物。

背景技术

全球粮食需求的增加和耕地面积的不断减少对各国粮食安全形成持续的压力。在粮食生产中，干旱、盐碱等是最主要的非生物胁迫，每年造成农作物大量减产及品质下降。并且，干旱和盐碱常相伴出现，例如土壤盐碱化是干旱地区常见的一种土地退化现象。

有资料表明，中国每年由于干旱造成的水稻损失价值至少为20亿美元，而农田的盐碱化也是减产、低产的主要原因。干旱和盐碱已成为我国农业面临的两个严重问题。

因此，如何提高作物对干旱和/或盐碱的抗性能力对于提高产量，解决中国乃至世界的粮食问题具有重大的意义，对于这些非生物逆境的研究是植物研究领域最迫切且最具挑战性的工作之一。

目前已经有一部分抗旱、耐盐相关基因包括一些转录因子被克隆，而且通过基因工程技术获得一些抗逆植物或农作物品系。抗逆基因工程就是通过调控基因的转录表达来改善植物的抗逆能力，而在转录水平的调控中，转录因子起着关键作用。

目前，已发现一些参与胁迫应答基因表达的转录因子。但是，由于有众多的转录因子参与复杂的植物逆境响应过程，现在所发现的参与胁迫应答基因表达的转录因子只是冰山一角，还有许多转录因子有待发现和研究、并进一步应用于农作物抗逆分子育种。

因此，本领域迫切需要对参与胁迫应答基因表达的转录因子进行研究，开发出可用于农作物抗逆育种的新方法和新品种，从而提高农作物产量和质量。

发明内容

本发明的目的之一正是提供一种新的与植物(尤其是作物)耐盐抗旱性密切相关的基因——水稻锌指蛋白转录因子DST，明确了该转录因子是植物耐盐抗旱性的负调控因子。本发明的另一目的是为增强植物对盐碱和/或干旱胁迫的抗性提供了一种新的途径。本发明的另一目的是提供具有增强的抗旱耐盐性的转基因植物的制备方法及转基因植物。本发明的另一目的是提供筛选具有优异抗旱耐盐性植株的方法及用该方法筛选获得的植物。

在本发明的第一方面，提供了一种分离的锌指蛋白转录因子，其包含：具有SEQ ID NO：2氨基酸序列的多肽、其保守性变异多肽、或其同源多肽。

在一个优选例中，所述多肽具有Cys-2/His-2型锌指结构域。

在另一个优选例中，所述多肽参与调控过氧化物酶相关基因、控制过氧化氢的累积和/或调控叶片气孔的开度，从而影响水稻的抗旱和耐盐性。

在本发明的一个实施方式中，该多肽选自下组：

(a)具有SEQ ID NO：2氨基酸序列的多肽；

(b)将SEQ ID NO：2氨基酸序列经过一个或多个氨基酸残基的取代、缺失或添加而形成的，且具有提高植物感旱感盐性的由(a)衍生的多肽；或

(c)具有Cys-2/His-2型锌指结构域，且具有提高植物感旱感盐性的(a)和(b)中所述多肽的同源多肽。

在一个优选例中，所述植物是双子叶植物或单子叶植物，优选作物。

在另一个优选例中，所述植物选自：禾本科植物、锦葵科棉属植物、十字花科芸苔属植物、菊科植物、茄科植物、唇形科植物或伞形科植物，优选禾本科植物。

在另一个优选例中，所述植物选自：水稻、玉米、小麦、大麦、甘蔗、高粱、拟南芥、棉花或油菜，更优选水稻、玉米、小麦、大麦、甘蔗或高粱。

在另一优选例中，所述盐是指：氯化钠、硫酸钠、碳酸钠或碳酸氢钠。

在本发明的第二方面中，提供了一种分离的多核苷酸，它包含编码本发明多肽的核苷酸序列。

在一个优选例中，所述多核苷酸编码具有SEQ ID NO：2所示氨基酸序列的多肽或其同源多肽。

在本发明的一个实施方式中，该多核苷酸的序列选自下组的一种：

(a)具有SEQ ID NO：1的核苷酸序列；

(b)具有SEQ ID NO：1中1-435位的核苷酸序列；或

(c)与(a)-(b)中任一种核苷酸序列互补的多核苷酸。

在本发明的第三方面中，提供了一种载体，它含有本发明的多核苷酸。

在一个优选例中，所述载体选自：细菌质粒、噬菌体、酵母质粒、植物细胞病毒或哺乳动物细胞病毒，优选pCAMBIA1301、pEGFP-1、pBI121、pCAMBIA1300、pCAMBIA2301或pHB，更优选pCAMBIA1301。