[发明专利]水稻干旱响应蛋白或编码该蛋白的基因的应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物学领域，具体地说，涉及一种水稻干旱响应蛋白或编码该蛋白的基因的应用。

背景技术

水是生命之源，是自然界所有生物生存和发展的必要条件。然而随着人口的增长以及人类对环境破坏的加剧，水资源短缺越来越成为制约人类社会生存和发展的重要因素。水稻是全世界是需水最大的作物之一。在水稻的主要种植地：亚洲，农业用水占总用水量的80％，而水稻用水占农业用水的70％左右(罗利军和张启发，2001)。同时，水稻也是世界上最重要的粮食作物。目前，全球每年种植水稻15亿公顷，生产水稻约60亿吨，养活世界一半以上的人口。在我国，水稻是第一大农作物，在粮食生产和国民经济中起着极其重要的作用。此外，水稻在禾谷类作物中具有最小的基因组，只有430MB，是玉米的14％和小麦的3％左右，在作物科学研究中被作为重要的模式植物。因此，研究植物特别是水稻的抗旱机理，培育具有节水抗旱特性的新型水稻品种对于提高水资源利用率，促进社会的可持续发展具有十分重要的作用。

抗旱性(Drought resistance)是一个总的概念，根据其反应类型的不同，可以细分为逃旱性(Drought escape)、避旱性(Dehydration avoidance)、耐旱性(Drought tolerance)和复原抗旱性(Drought recovery)(Fukai & Cooper，1995)。植物干旱响应基因/蛋白根据其功能的不同又可以分为调节性基因/蛋白与功能性基因/蛋白，其中调节性基因/蛋白主要是在植物抗旱分子调控的上游起作用，比如调节抗旱信号转导、促进抗旱基因转录等；而功能性基因/蛋白主要是直接提高植物的抗旱能力，比如加速渗透调节物质的合成、维持细胞质膜的稳定、清除过多的活性氧离子等(Jangpromma et al.，2010，Xiong &Zhu，2002)。发掘和鉴定干旱响应基因/蛋白作为标记，对于抗旱性材料的筛选以及植物抗旱能力的遗传改良无疑具有十分重要的作用。

蛋白质组(Proteome)是指一种生物基因组编码的全部蛋白质(Wilkins et al.，1996)，而蛋白质组学(Proteomics)是基于蛋白质组的对大量蛋白质的一个整体研究，包括在生长发育中和各种外界因素作用下的蛋白质结构、功能和丰度的变化等(Pandey & Mann，2000)。采用蛋白质组学策略进行植物抗旱标记的开发已有很多的例子，比如水稻的肌动蛋白解聚因子(Salekdeh et al.，2002)和超氧化物歧化酶(Zang &Komatsu，2007)、玉米的ABA水分胁迫成熟诱导蛋白(Riccardi et al.，1998)和甘蔗的18kDa未知蛋白(Jangpromma et al.，2010)等。此外，采用转录组学策略研究植物抗旱基因的表达以及发掘抗旱标记基因也有很多应用，包括水稻中的蛋白磷酸酯酶(Singh et al.，2010)，小麦中的葡聚糖酶(Mohammadi et al.，2008)等。

水稻抗旱性的遗传改良往往采用典型旱稻品种与高产水稻品种之间的杂交配组，通过对其后代分离群体的多次抗旱性鉴定，选择同时具备优良综合农艺性状和抗旱性的材料，进而培育水稻抗旱品种或者杂交稻组合。水稻全生育期的田间抗旱鉴定主要有两种解决途径，其一是在大陆各稻区(当地)建立防雨水的鉴定设施，人工制造土壤干旱胁迫条件；其二是利用海南岛冬季南繁种植时的旱季气候条件，对水稻材料进行干旱胁迫处理。前一方法投入成本高、可用面积小，对于产量和生理指标的测定费时费工，稳定性较低；后一方法为水稻的反季节种植，不能对产量等同期进行选择，也会受到寒潮降雨等干扰。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供OsDRP蛋白或其任意肽段，和/或Osdrp基因或其特异性片段在水稻抗旱育种中的应用。

其中，所述的干旱响应蛋白OsDRP的GenBank登录号为gi|115489014，编码上述蛋白的基因为Osdrp(Os12g0555000)。

本领域技术人员应当理解，上述的蛋白任意肽段，为所述蛋白的至少10个氨基酸、至少20个氨基酸、至少30个氨基酸、至少50个氨基酸、100个氨基酸、120个氨基酸等的肽段。上述的基因的特异性片段为所述基因的至少100个核苷酸、至少150个核苷酸、至少200个核苷酸、至少300个核苷酸等的基因片段，优选为SEQ ID No.1和SEQ ID No.2所示的引物扩增的片段。