[发明专利]水稻耐旱相关蛋白及其编码基因与应用

说明书

技术领域

本发明涉及植物基因工程领域，尤其涉及一种水稻耐旱相关蛋白及其编码基因与应用。

背景技术

水稻是最重要的粮食作物之一，世界上一半以上人口以它为主食。水稻生产的可持续性是关系国计民生的重大课题。水稻生产受到病虫害等生物胁迫和干旱、盐害、低温等非生物胁迫的影响。其中干旱是影响水稻生产最大限制因素之一。尤其是当前水资源短缺的形式下，研究水稻对干旱响应的分子机理具有特别重要的意义。

水稻可以通过多种机制对干旱做出响应，如缩短生育周期，增强对土壤中水分的吸收能力，减少水分散失等。水稻也可以通过形态、生理和生化等方面的复杂改变，增强对干旱的抵抗。在组织和细胞水平，这些改变包括提早成熟，降低叶面积，叶片卷曲，增强根系吸收，降低分蘖数，降低呼吸作用，关闭气孔，积累渗透物质如脯氨酸和海藻糖等。植物需要维持各条耐旱途径之间达到合理平衡，以便在干旱下达到最优的产量。

研究发现许多基因参与水稻对干旱的响应过程，包括蛋白激酶、转录因子、水孔蛋白、LEA蛋白、脱水蛋白、细胞色素P450等。鉴定水稻耐旱的关键基因，进而揭示耐旱的分子机制，是生产上对水稻进行遗传改良的前提。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种水稻耐旱相关蛋白及其编码基因。

本发明提供的蛋白质，名称为DRK1(Drought resistant kinase1)，来源于水稻(Oryza sativa），是如下（a）或（b）：

（a）由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

（b）将序列表中序列2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物耐逆性相关的由序列2衍生的蛋白质。

所述一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加为不超过10个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加。

上述序列表中的序列2由1001个氨基酸残基组成。

编码所述蛋白的DNA分子也属于本发明的保护范围。

上述DNA分子是如下(1）或(2）或(3）的DNA分子：

(1）编码区为序列表中序列1所示的DNA分子；

(2）在严格条件下与（1）限定的DNA序列杂交且编码与植物耐逆性相关蛋白的DNA分子；

(3）与（1）限定的DNA序列至少具有70%、至少具有75%、至少具有80%、至少具有85%、至少具有90%、至少具有95%、至少具有96%、至少具有97%、至少具有98%或至少具有99%同源性且编码与植物耐逆性相关蛋白的DNA分子。

所述严格条件为在6×SSC，0.5%SDS的溶液中，在65°C下杂交,然后用2×SSC,0.1%SDS和1×SSC,0.1%SDS各洗膜一次。

上述序列表中的序列1由3006个核苷酸组成。

上述耐逆性均具体为耐旱性。

本发明的另一个目的是提供抑制或沉默上述蛋白表达的物质的用途。

本发明提供的抑制或沉默上述蛋白表达的物质在调控植物耐逆性中的应用。

上述应用中，所述抑制或沉默权利要求1所述蛋白表达的物质为重组载体、含有重组载体的转基因细胞系或重组菌；

所述重组载体为将DNA片段1和DNA片段2均插入双元表达载体中，得到的抑制或沉默权利要求1所述蛋白表达的重组载体；所述DNA片段1的编码区与所述DNA片段2的编码区互为反向互补；所述DNA分子1编码区的核苷酸序列为序列表中序列1自5’末端第1位-499位核苷酸；在本发明的实施例中，双元表达载体为pCUbi1390-△FAD2，重组载体为RNA干扰重组载体pCUbi1390-△FAD2-SX，其构建方法见实施例2的一的2。

上述应用中，所述调控植物耐逆性为提高植物耐旱性，提高耐旱性通过在干旱胁迫下，提高植物成活率和/或降低植物失水率和/或降低植物失水率速率体现。

所述植物具体为双子叶植物或单子叶植物；所述单子叶植物进一步具体为水稻。

本发明的第三个目的提供重组载体、含有重组载体的转基因细胞系或重组菌。

本发明提供的重组载体、含有重组载体的转基因细胞系或重组菌：