[发明专利]棉花的一个DREB1类转录因子及其编码基因与应用

说明书

技术领域

本发明涉及植物转录因子及其编码基因与应用，特别是涉及一个来源于棉花的DREB1类转录因子GhCBF1及其编码基因，以及其在培育耐逆性提高的转基因植物中的应用。

背景技术

非生物胁迫，如干旱、盐渍、极端温度、化学污染和氧损伤等能够对植物的生长发育造成严重的危害，对作物产量造成极大损失，其中干旱对作物产量的影响，在诸多自然逆境中占首位，其危害相当于其它灾害之和，是许多地区是农业发展的瓶颈。据统计，世界干早、半干早地区占陆地面积的34％；我国干早、半干旱地区约占国上面积的52％，年受早面积达20～270万公顷，全国灌溉区每年缺水约30亿立方米，因缺水而少收粮食350～40亿公斤；特别是我国主要产粮区如华北、东北和西北，是我国缺水最严重的地区，春旱频繁达到十年九遇。

由于植物的耐胁迫性大多属于数量性状，现有可利用的种质资源匮乏，采用常规育种技术改良植物胁迫耐性的难度相当大，培育出真正的耐胁迫品种就尤为困难。近年来，随着对植物抗逆分子机理研究的不断深入和分子生物学技术的迅猛发展，抗逆研究已经从生理水平深入到分子水平，促进了植物抗逆基因工程的发展。当植物在受到胁迫时会产生相应的应答反应，来降低或消除给植株带来的危害。植物的这种应答反应是一个涉及多基因、多信号途径、多基因产物的复杂过程。这些基因及其表达产物可以分为3类：(1)参与信号级联放大系统和转录控制的基因及产物；(2)直接对保护生物膜和蛋白质起作用的基因及其表达产物；(3)与水和离子的摄入和转运相关的蛋白质。近年来，通过转基因技术提高植物对胁迫耐受能力的研究，以及对胁迫具有耐受能力的农作物、旱生植物和盐生植物的研究都取得了显著的成果，对胁迫相关基因和信号转导系统也有了更进一步的了解(Liu Q.1998.Two transcrip tion facto rs，DREB1 and DREB2，w ith an EREBP/AP2DNA binding domain，separate two cellular signal transduction pathways in drought-and low temperature-responsive gene exp ression，respectively，in A rabidopsis.Plant Cell，10：1391-1406；KAN GJY.2002.A rabid op sis basic leucine zipper p ro teins that mediate stress2responsive abscisic acid signaling。Plant Cell，14：343-357；ABE H.2003.A rabid op sis AtMYC2(bHLH)and AtMYB2(MYB)function as transcrip tional activato rs in abscisic acid signaling.Plant Cell，15：63-78.)。

但就目前的研究状况而言，由于其机制十分复杂，许多植物对逆境下的生物化学和生理学上的响应机制仍有待深入研究。在抗逆应答基因的功能及表达调控方面的研究占多数，但抗逆相关的信号传递途径之间的联系以及整个信号传递网络系统的机理还有待进一步研究。虽然许多研究机构通过现代生物技术，获得了各类具有一定抗逆能力的转基因植物，但还未达到产业化的标准。因此在提高植物抗逆性方面，还有许多工作需要做。

发明内容

本发明人利用SSH与RACE相结合的方法克隆出了棉花的一个DREB(脱水应答元件结合蛋白，dehydration responsive element binding protein)类转录因子(本文命名为GhCBF1)的编码基因的DNA序列。并发现将其导入转基因植株后，可明显改善转基因植株的抗寒性和抗旱性，而且这些性状可稳定遗传。

本发明第一方面提供棉花的一个DREB类转录因子GhCBF1，其序列为SEQ ID NO：1。

本发明第二方面提供编码本发明第一方面所述的转录因子的核苷酸序列。优选地，所述核苷酸序列具有SEQ ID NO：2所示的核苷酸序列。

本发明第三方面提供一种重组表达载体，其含有本发明第二方面所述的核苷酸序列并且所述核苷酸序列与所述表达载体的表达控制序列可操作地连接；优选地，所述载体为附图2所示的rd29A-GhCBF1-2300载体。