[发明专利]一种培育转基因耐寒植物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及基因工程技术领域，尤其是一种培育转基因耐寒植物的方法。

背景技术

大豆是世界上重要的蛋白和油料作物。低温对大豆生长造成严重影响，特别是在生长后期，冷胁迫往往对大豆产量造成严重破坏，成为限制大豆产量提高的重要因素。长期以来，人们主要用传统遗传育种的方法对大豆的抗逆性进行改良，然而这种方法具有效率低、周期性长的缺点，并且随着长期的使用其效果越来越不明显。利用转基因技术将抗逆相关基因转化到大豆中是提高大豆抗逆性的一个更直接有效的途径和必然趋势。

目前，植物抗冷机制在拟南芥中研究较多，其中研究的最为清楚的是CBFs(CRT-binding factorl)转录因子，包括CBFs的上下游发挥功能的各个基因所介导的冷信号通路(Jaglo-Ottosen et al.，1998；Gilmour et al.，2000)。另外，除了CBFs转录因子介导的冷信号通路外，其他独立于CBFs转录因子之外的冷信号通路的研究也取了一些进展(Zhu et al.，2004；Xin et al.，2007；Zhu et al.，2008)。

大豆抗冷机理的研究相对较少，冷相关基因的克隆和功能研究相对滞后。目前，主要通过同源克隆的方法在大豆中克隆了一些冷相关的基因。这些基因主要包括一些Ap2、bZIP、MYB、WRKY等家族的转录因子。Chen等通过同源搜索大豆EST数据库得到一个含有Ap2结构域的基因GmDREB3，可以和干旱应答原件DRE结合，此基因受冷诱导上调，同时此基因转化拟南芥的过表达植株能增强对冷、干旱、盐等胁迫条件的抗性(Chen et al.，2008)。Liao等以拟南芥bZIP结构域为探针对大豆EST序列搜索、拼接，最终鉴定了4个bZIP家族的基因，其表达受到不同胁迫条件的调节，可以同ABRE元件结合并且其转化拟南芥的过表达植株增强了对冷冻和盐胁迫条件的抗性(Liao et al.，2008)。Zhou等通过同源比对的方法鉴定了数个含有WRKY结构域的基因，能同W-box作用元件结合，其表达受盐、干旱、冷等胁迫条件的调节，其转基因过表达拟南芥植株对盐、干旱、冷等胁迫的抗性增加(Zhou et al.，2008)。Cheng等利用cDNA-AFLP技术在大豆胚轴中得到一个受冷上调的基因，其过表达拟南芥植株增强了对冷、干旱和盐的抗性(Cheng et al.，2009)。Xie等利用RACE技术得到2个trihelix家族的转录因子，其蛋白被定为在细胞核中表达，其过表达拟南芥植株增强了对冷、干旱和盐的抗性(Xie et al.，2009)。RCC1(regulator of chromosome condensation 1)家族蛋白是一种启动染色体集缩的负调节物，RCC1首先从小仓鼠的肾细胞系BHK-21中分离出来(Kai et al.，1986；Ohtsubo et al.，1987)。RCC1是目前已知的Ran鸟嘌呤核苷酸交换因子(GEF)，通过调节RanGDP到RanGTP的转换，在核内输、外运、有丝分裂期纺锤体的形成及核膜重组、防止S期DNA多重复制等过程中起作用(Yamaguchi and Newport，2003)。RCC1家族基因在生物中的保守性很高，在植物中，对RCC1家族基因的研究刚刚起步。Kliebenstein等在拟南芥中鉴定了一个RCC1家族基因UVR8，能增强拟南芥对紫外线的抗性，但UVR8不具有GEF活性(Kliebenstein et al.，2002)。Favory等研究表明在UV-B照射的条件下，UVR8与COP1(constitutively photomorphogenic 1)可以发生相互作用，调节UV-B引导的光形态建成，以减少UV-B对植物的损伤(Favory et al.，2009)。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种培育转基因耐寒植物的方法，将目的基因导入到正常植物体内高表达，获得与正常植物相比具有高耐寒性的转基因植物。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

一种培育转基因耐寒植物的方法，使序列表中SEQ ID NO：1所示蛋白质的编码基因在植物体内过表达，获得与正常植物相比具有高耐寒性的转基因植物。

作为本发明的一种优选技术方案，使序列表中SEQ ID NO：2所示的基因在植物体内过表达，获得与正常植物相比具有高耐寒性的转基因植物。