[发明专利]一种大蒜芥抗旱基因及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及植物基因工程领域，尤其涉及一种大蒜芥抗旱基因及其应用。

背景技术

水资源短缺一直都是人类面临的难以解决的问题，目前全球有1/3以上的土地为干旱或半干旱的地区。干旱严重制约和影响着农作物的生长和产量，因此提高农作的抗旱性，培育抗旱品种也逐渐成为科学家的焦点，研究生物的抗旱性成为农业领域的热点。国内外学者经过几十年来的努力，在植物的抗旱机制以及相关抗旱基因的挖掘方面做出了很大的贡献。近年来，随着分子遗传学、转录组学、蛋白质组学和基因表达调控的研究，也发现了一些与植物抵抗干旱胁迫相关的物质，如脯氨酸、甜菜碱、丙二醛、抗氧化酶类等，并分离鉴定出这些物质的基因以及相关的调控因子，初步揭示了植物抗旱的分子机制。随着分子生物学与生物技术的快速发展，也实现了相关抗旱基因的克隆，利用基因工程手段将克隆出的抗旱相关基因导入植物的基因组中，以此得到抗旱性较强的新品种。

短命植物是一类生长于干旱荒漠地区，具有生长发育节律快、生活周期短、能在短时间内完成生活史等特性的特殊生态类型植物。根据生长季节可以将短命植物分为三类：冬季一年生植物、夏季一年生植物和早春短命植物。由于大多短命植物生长的环境较为严酷，分布于干旱荒漠地区的也有不少，所以它们具有一定的防风固沙、保持水分的作用，对改善土壤环境具有重要意义。一些分布在新疆北疆地区的短命植物因为枝叶嫩软成为草原上家畜的优良牧草。同时，它们开花时色彩鲜艳，具有观赏价值，在花卉及园林绿化中发挥重要作用。此外，也有一些短命植物是传统中药药材，具有药用价值。另一方面，短命植物在与逆境相适应的同时逐渐产生了一定的抗逆性，其抗逆基因资源的研究和挖掘对于作物抗逆育种也具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大蒜芥抗旱基因，其碱基序列如SEQ ID NO：1所示。

本发明的第二个目的在于一种大蒜芥抗旱基因编码的蛋白质，其氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示。

本发明的第三个目的在于提供一种含有大蒜芥抗旱基因的表达载体。

所述表达载体为植物表达载体。

本发明的第四个目的在于提供大蒜芥抗旱基因在提高植物抗旱性中的应用。

本发明的第五个目的在于提供一种提高植物抗旱性的方法，将大蒜芥抗旱基因导入植物组织或细胞，得到具有抗旱性的植物，所述大蒜芥抗旱基因是下述核苷酸序列之一：

1）SEQ ID NO：1所示DNA序列；

2）编码SEQ ID NO：2所示氨基酸残基序列的DNA序列。

所述大蒜芥抗旱基因通过含有所述大蒜芥抗旱基因的植物表达载体导入植物组织或细胞。

所述植物表达载体为pCAMBIA2300-35S-SaHRD-OCS。

本发明的技术路线为：

1）利用分子生物学方法从大蒜芥中克隆抗旱基因，命名为SaHRD；

2）构建SaHRD植物表达载体，用农杆菌转化烟草，获得转SaHRD基因烟草；

3）结果表明：SaHRD基因在烟草中表达，转SaHRD基因的烟草有明显的抗旱效果。

本发明克隆了一种大蒜芥抗旱基因SaHRD，构建SaHRD植物表达载体，用农杆菌转化烟草，获得转SaHRD基因烟草；结果表明：SaHRD基因在烟草中表达，转SaHRD基因的烟草有明显的抗旱效果。

附图说明

图1SaHRD植物表达载体构建流程图；

图2SaHRD转基因烟草RNA琼脂糖凝胶电泳检测图，M：Marker，1和2分别代表不同的转基因烟草植株；

图3SaHRD转基因烟草RT-PCR检测电泳图，M：Marker，1和2分别代表不同的转基因烟草植株；

图4A经浓度为5%的PEG处理后，转SaHRD基因烟草与非转基因烟草的生长状况；

图4B经浓度为25%的PEG处理后，转SaHRD基因烟草与非转基因烟草的生长状况；

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明的技术路线做进一步详细说明。

本发明用到的材料、试剂和仪器：

植物材料：大蒜芥种子采自乌鲁木齐烈士陵园，采后于4℃保存。

菌株材料：大肠杆菌DH5α。

质粒材料：pMD18-T，购自TaKaRa公司。