[发明专利]一种水稻抗旱蛋白OsWS1及其编码基因和用途

说明书

本发明公开了一种水稻抗旱蛋白OsWS1及其编码基因和用途。本发明首次发现OsWS1基因(其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示)是水稻超长链脂肪酸合成酶基因家族成员中的一员，超表达OsWS1基因能够提高水稻叶片内超长链脂肪酸的含量，增加叶片表面的蜡质层厚度，从而增加植株对干旱的抗性。因此可以将OsWS1基因应用于控制植物对干旱耐受性，培育植物如水稻耐旱品种中应用。

技术领域

本发明属于植物基因工程领域，具体涉及一种水稻抗旱蛋白OsWS1及其编码基因和用途。

背景技术

水稻(Oryza sativa L)是世界和中国最重要的粮食作物之一，是世界一半以上人口的主食，同时水稻也是耗水量最大的农作物，中国水稻生产用水量占农业用水总量的65％以上[Mayra Rodriguez，Eduardo Canales，Carlos J.Borroto，eta1.Identification ofgenes induced upon water·deficit stress in a drought-tolerant rice cultivar.Journal of Plant Physiology，2006，163：577-584.Sasaki T，Burr B.International rice genome sequencing projoct：theefort to completelysequence the rice genome.Cur Opin PlantBiol，2000，3(2)：138-141.]。随着全球变暖趋势的加剧，中国作为水资源相对匮乏的国家，水短缺问题日趋严重。据统计，干旱造成水稻的减产可超过其它因素所造成减产的总和，严重影响水稻的产量和品质[胡标林，李名迪，万勇，等.我国水稻抗早鉴定方法与指标研究进展.江西农业学报，2005，l7(2)：56-60]。大量的事实也揭示我国地区干旱化正在加剧，且增暖显著。中国每年因缺水造成的粮食减产达50多亿公斤，年均干旱受灾面积达2637万hm²，因缺水造成的经济损失达1200亿元。研究水稻的抗旱机制，并筛选出抗旱的水稻品种，不但对保障水稻生产具有重要意义，而且对提高水资源利用率具有重要的指导意义。

干旱胁迫在世界很多地区都有发生，损害生长并严重制约作物产量，干旱影响作物水分吸收、矿质营养运输和代谢、光合作用以及光合产物的分配。自然界的所有植物都受到干旱影响，从经济作物到大田作物、水生作物到旱种作物，从低等生物到高等生物都不同程度的受到干旱影响。干旱能从种子萌芽开始，影响植物的一生。

水稻作为重要的大田作物，其生理生态、开花结实、籽粒品质都答受到干旱胁迫的损害。干旱几乎影响植物的所有生命活动，然而植物已经进化出了一系列的抗旱机制，保证在水分胁迫条件下，通过多种途径提高其抗旱能力。例如：通过调节气孔大小减少水分的散失，产生渗透调节物质增加根系水分吸收，通过平衡细胞中的过氧化物维持植物的新陈代谢，维持细胞膜的选择透性，通过减少细胞生长激素，增加抗逆激素使其抗旱能力增加。另外，植物也能产生抗逆蛋白，增加植物的抗旱能力。植物一般通过三个相互作用的形式来响应干旱胁迫：一：引起一些基因表达的改变；二、产生或者降低一些蛋白的表达以直接响应干旱胁迫以减少对植株的损害；三、通过生理生化的变化以增强植株对干旱的耐受性。

目前，水稻抗旱相关基因的克隆及转基因已经初见成效。最早与水稻抗旱相关的转基因植株由Xu等(XuD.P.DuanX.L.,WangB.Y.,eta1.Expression of a lateembryogenesis abountant protein gene,HAV from bayler confers tolerance towater efficient and salt in transgenic rice.PlantPhysiology,1996,l10(1):249-257.)获得，他们把HVAI基因导入水稻，获得大量转基因植株。在干早胁迫下这些转基因株系能保持高的叶片相对含水量，生长量降低小，且HVAI蛋白能保护细胞膜免受伤害，使其生长速率明显优于野生型对照,抗旱性增强。