[发明专利]一种提高白桦抗逆性的转录因子及其编码的蛋白

说明书

技术领域

本发明涉及一种可提高白桦抗性的基因及其编码的蛋白。

背景技术

白桦(Betula platyphylla Suk.)为桦木科桦属植物，为落叶乔木，生长速度快、是东北地区次生林的先锋树种，耐寒能力强，喜酸性土壤，在胶合板、单板的家具制造以及纸浆材等方面有广泛的应用。由于其重要的生态、观赏和实用经济价值，历来被列为国家科技计划研究的重要树种之一。对白桦品种改良的范围也在不断扩大，其主要目标是培育速生、优质和高抗的林木新白桦品种。但是传统的品种改良手段存在效果不明显，周期长，成功率低的问题。利用基因工程技术进行遗传改良可以解决上述问题，但首先需要找到在白桦中能够提升白桦性能的基因。

转录因子也称反式作用因子，是一类能识别真核生物基因启动子区域中的顺式作用元件，并与之发生特异性结合的蛋白质。通过转基因技术使一个特定转录因子在植物体内过量表达，就可通过该转录因子促使多个功能基因发挥作用，从而达到植物性状获得综合改良的效果。与过量表达个别功能基因相比，在植物体内过量表达一个转录因子是提高植物抗逆性更为有效的方法和途径。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高白桦抗逆性的转录因子及其编码的蛋白，通过转基因技术为将来培育和改良高抗逆性白桦品种奠定物质基础。

本发明提高白桦抗逆性的转录因子的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。

本发明提高白桦抗逆性的转录因子所编码蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示。

本发明提高白桦抗逆性的转录因子全长为1281bp，编码的蛋白分子由426个氨基酸组成(SEQ ID NO：2)，等电点(PI)为6.16，分子量(MW)为47.98KD，负电荷残基(Asp+Glu)为52，正电荷残基(Arg+Lys)为44，分子式为C₂₀₉₃H₃₂₂₆N₅₉₈O₆₆₁S₂₀，不稳定系数(II)为54.23，平均疏水性(GRAVY)为-0.688，脂肪系数(AI)为62.96。

本发明提高白桦抗逆性的转录因子被命名为BpWND1基因，实验表明本发明提高白桦抗逆性的转录因子BpWND1基因导入白桦后受干旱和盐胁迫而明显诱导表达，证明本发明BpWND1基因参与白桦的抗旱耐盐胁迫应答反应。

在非胁迫条件下本发明BpWND1基因的转基因白桦株系的生长状况与野生型白桦基本一致，说明该基因的大量表达不影响植物的生长；而在NaCl、ABA以及Mannitol的胁迫条件下，BpWND1过表达株系的白桦长势明显优于野生型白桦。

用本发明BpWND1基因构建植物过表达载体，然后通过农杆菌介导法转入野生型白桦中，发现在非胁迫条件下过表达BpWND1的转基因白桦的生长状况与野生型白桦基本一致，说明该基因的大量表达不影响植物的生长；而过表达BpWND1的转基因白桦受NaCl、ABA和Mannitol胁迫后白桦的长势优于对照组野生型白桦。在非生物胁迫下过表达BpWND1的转基因白桦株能够降低体内过氧化氢和活性氧的积累，细胞损伤程度较低，表现出较强的抗逆能力。

附图说明

图1是具体实施方式二中在非胁迫条件(Control)下和在NaCl、ABA、Mannitol的胁迫条件下阳性转基因白桦株系植株(OE3和OE8)与野生型白桦植株(WT)的生长状况图。

图2是具体实施方式二中DAB染色试验的染色结果图。

图3是具体实施方式二中NBT染色试验的染色结果图。

图4是具体实施方式二中Evans blue染色试验的染色结果图。

图5是具体实施方式二中DCFH-DA染色试验的染色结果图。

图6是具体实施方式二中PI染色试验的染色结果图。

图7是具体实施方式二中SOD活性测定试验的活性检测结果图。

图8是具体实施方式二中POD活性测定试验的活性检测结果图。

图9是具体实施方式二中脯氨酸(proline)含量测定试验的活性检测结果图。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。

具体实施方式一：本实施方式提高白桦抗逆性的转录因子BpWND1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。