[发明专利]拟南芥海藻糖酶基因片段及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种拟南芥海藻糖酶基因片段及其应用。

背景技术

海藻糖（Trehalose）是由两个葡萄糖分子通过α,α-1,1糖苷键连接而成的非还原性双糖，广泛存在于微生物、动物和植物体内，能有效地保护生物细胞膜和蛋白质的结构，使含海藻糖的生物体在异常情况下仍保持细胞内湿润，避免因细胞失水而造成的养分损失和细胞损伤，从而使生物体具有较强的抗旱、抗冻能力。

目前，利用海藻糖提高植物耐逆性多集中在转化外源海藻糖合成酶基因或利用外源海藻糖处理植物的种子或幼苗，提高植物的海藻糖含量，从而提高植物的耐逆性。

发明内容

本发明提供了一种提高目的植物内源海藻糖含量的方法，该方法的原理是利用RNA干扰，降低目的植物中海藻糖酶（即催化海藻糖水解的酶）基因的表达，抑制海藻糖的降解代谢，提高植物内源海藻糖含量，最终达到提高植物耐逆性的目的。

首先，本发明提供了一种DNA分子，它来源于序列表序列1所示的拟南芥海藻糖酶基因的cDNA序列，具体可为如下A）或B）的DNA分子：

A）序列表序列1中第214位至第703位核苷酸序列所示的DNA分子；

B）在严格条件下与A）限定的序列杂交的DNA分子。

本发明还提供了如下C）或D）的DNA分子：

C）式I所示的DNA片段，（I）SEQ_正向-X-SEQ_反向；

所述SEQ_正向是序列表序列1中包括第214位至第703位的核苷酸段；

所述SEQ_反向的序列与所述SEQ_正向的序列反向互补；

所述X是所述SEQ_正向与所述SEQ_反向之间的间隔序列，在序列上，所述X与所述SEQ_正向及所述SEQ_反向均不互补；

D）与C）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%同一性且降低海藻糖酶编码基因表达的DNA分子。

所述SEQ_正向的核苷酸序列具体可为序列表序列1中第214位至第703位核苷酸序列。

本发明保护含有上述任一所述DNA分子的重组载体、表达盒、转基因细胞系、重组菌或重组病毒。

所述重组载体具体可为pGSA1285∷RNAi-TRE，该载体是按照包括如下步骤的方法得到的：将序列表序列1中第214位至第703位核苷酸所示DNA沿着从Xho I至Sac I的方向插在载体pGSA1285的Xho I和Sac I位点间，得到的重组载体记作中间载体；再将序列表序列1中第214位至第703位的反向互补序列所示的DNA沿着从BamH I至Spe I的方向插在所述中间重组载体的BamH I至Spe I位点间得到的重组载体。

本发明保护含有上述任一所述DNA分子抑制或下调目的植物海藻糖酶编码基因表达或提高植物耐逆性中的应用。

其次，本发明还提供一种培育耐逆转基因植物的方法，该方法是降低目的植物中海藻糖酶编码基因的表达，得到耐逆性高于所述目的植物的转基因植物。

在上述方法中，所述降低目的植物中海藻糖酶编码基因的表达是通过将上述C）或D）的DNA分子导入目的植物中实现的。

在上述方法中，所述导入是通过所述重组载体pGSA1285∷RNAi-TRE实现的。

在上述应用或方法中，所述目的植物为单子叶植物或双子叶植物，所述双子叶植物具体可为烟草。

在上述应用或方法中，所述耐逆性具体可为耐旱性和/或耐盐性。

在上述应用或方法中，所述海藻糖酶为如下a）或b）的蛋白质：

a）由序列表中序列4所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

b）将序列表中序列4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/或添加且与植物的耐逆性相关或具有海藻糖酶功能的由（a）衍生的蛋白质；

和/或，所述海藻糖酶基因为如下c）或d）或e）的基因：

c）其核苷酸序列是序列表中序列1所示的DNA分子；