[发明专利]一种植物抗热基因HSF1及其应用

说明书

技术领域

本发明属于生物技术和植物学领域；更具体地，本发明涉及一种植物抗热基因HSF1及其应用。

背景技术

白菜类蔬菜主要包括结球类大白菜(Brassica campestris L.ssp.pekinensis)和不结球类小白菜(Brassica campestris L.ssp.chinensis)。小白菜简称青菜，北方称油菜，其适应性强，生长快，产量高，营养好，消费量居各类蔬菜之首，是我国长江流域各省普遍栽培的一种大众化蔬菜。小白菜种类和品种繁多，生长期短，适应性广，高产，省工，易种，可周年生产供应。产品鲜嫩、营养丰富，为广大消费者所喜爱。其年产量占蔬菜总产量的30-40％，对补充蔬菜淡季、实现周年均衡供应贡献很大。大白菜和小白菜特性都为喜凉性，一年四季均可生产，生长最适温度为15～20℃。近年来，为了适应市场的需要，集约栽培是白菜类蔬菜生产的主要特点。为了保证白菜类蔬菜一年四季的均衡生产和供应，小白菜常需一年四季采用不同的方式进行生产。以往主要在春冬季生产小白菜，开始在较炎热的夏秋季采取各种栽培方式种植小白菜，无疑在其生育期内，尤其是春末、夏季和早秋往往会受到高温逆境的胁迫。高温季节栽培小白菜在20天以后即可分批上市，但高温障碍往往使小白菜植株节间拉长、生长缓慢、味苦、纤维含量明显增加等，常常导致产量低、品质差，市场价格上扬，供不应求，不能满足居民的消费需求。大白菜对炎热的高温忍耐力不强，特别在莲座期和结球期对温度要求严格，平均温度过高心叶就不能抱合，不能结球，即使勉强结球，也比较松散。夏季田间自然条件下，形成正常的叶球是耐热大白菜生产的先决条件，田间自然高温条件下的结球性是鉴定大白菜耐热性的标准。

大白菜和小白菜原产我国，国外对白菜类蔬菜的育种研究较少，从日本、韩国及我国台湾地区引进的品种耐热性差，不适宜在我国夏季生长和推广。国内所选育的品种主要为秋季抗病品种，白菜类蔬菜耐热基因库窄，耐热白菜品种选育仅局限于白菜材料之间的筛选，选出的品种耐热性、抗逆性不够理想。鉴于上述情况，我国育种家采用传统的育种方法广泛开展耐热白菜类蔬菜品种的选育工作，引进耐热基因，扩大资源来源途径，一定程度提高了白菜类蔬菜耐热能力，在生产上已经发挥了作用。然而，目前推出的是适合当地气候条件的为主要依据的评价耐热性的方法，且其依据主要是植物在高温胁迫下表现出形态结构的变化。这一方法在温带地区很难创造选择压力适宜的田间环境，即使选出耐热性单株，要将耐热性状保存到第二年春采种，需要采用一系列的较为繁杂的方法和措施，筛选周期长，且有地域性限制，不能将耐热品种广泛推广到其他地区。因此对白菜类蔬菜苗期热害症状的发生发展变化规律进行深入的研究，建立易于操作，结果稳定，效率较高的具有广泛推广性的苗期抗热性筛选方法和技术是白菜类蔬菜抗热育种工作亟需解决任务。与白菜抗热密切相关的性状属于数量性状，对其数量性状的基因型进行选择是非常困难的。针对分子育种，这种难度不仅表现在可利用于辅助选择的DNA标记不多，且QTL(Quantitative Traits Loci，数量性状位点)在数目和作用上变化较大。因此，在白菜基因组测序工作尚未完成，功能基因组研究方兴未艾的情况下，遗传育种学家需要寻找一种快速、敏感、高效的，在植株水平上各性状和DNA定性分析技术，以及植株水平上表型和基因表达变化的定量分析技术，用以白菜类蔬菜抗热育种研究。