[发明专利]玉米ZmGolS2基因提高植物抗旱、抗高温、抗盐能力的应用

说明书

技术领域

本发明涉及玉米ZmGolS2基因的应用，具体涉及玉米ZmGolS2基因提高植物抗旱、抗高温、抗盐能力的应用。

背景技术

通过调控相关基因表达提高植物抗旱、抗热、抗盐的研究多有报道，但多数转基因植物由于在正常条件下植物生长受到抑制，因此到目前为止，仍未见相关基因应用于商业生产。通过调控棉籽糖代谢基因提高植物抗逆性的研究报道极少。Himuro在2014年报道了在二穗短柄草中超表达拟南芥AtGolS2基因提高了转基因植株抗旱性(1)。Zhuo在2013年报道了在烟草中超表达紫花苜蓿MfGolS1基因提高了转基因烟草中的肌醇半乳糖苷、棉子糖含量并提高了抗寒、抗旱和抗盐能力(2)。Sun在2013年报道了在拟南芥中表达TsGolS2基因提高了转基因植株抗盐能力(3)。上述报道所用序列来自玉米以外其它物种，和本专利所涉及的玉米ZmGolS2序列功能类似但序列不同。

1.Himuro,Y.,Ishiyama,K.,Mori,F.,Gondo,T.,Takahashi,F.,Shinozaki,K.,Kobayashi,M.and Akashi,R.(2014)Arabidopsis galactinol synthase AtGolS2 improves drought tolerance in the monocot model Brachypodium distachyon.J Plant Physiol,171,1127-1131.

2.Zhuo,C.L.,Wang,T.,Lu,S.Y.,Zhao,Y.Q.,Li,X.G.and Guo,Z.F.(2013)A cold responsive galactinol synthase gene from Medicago falcata(MfGolS1)is induced by myo-inositol and confers multiple tolerances to abiotic stresses.Physiol Plantarum,149,67-78.

3.Sun,Z.B.,Qi,X.Y.,Wang,Z.L.,Li,P.H.,Wu,C.X.,Zhang,H.and Zhao,Y.X.(2013)Overexpression of TsGOLS2,a galactinol synthase,in Arabidopsis thaliana enhances tolerance to high salinity and osmotic stresses.Plant Physiol Bioch,69,82-89.

4.Li,Z.,Peng,J.,Wen,X.and Guo,H.(2013)Ethylene-insensitive3 is a senescence-associated gene that accelerates age-dependent leaf senescence by directly repressing miR164transcription in Arabidopsis.Plant Cell,25,3311-3328.

发明内容

本发明通过PCR方法克隆了玉米GRMZM5G872256基因(命名为ZmGOLS2)，将该基因在拟南芥中超表达，提高了转基因植物叶片中肌醇半乳糖苷和棉子糖含量，提高了植物抗旱、抗热、抗盐能力。该基因超表达植株在正常条件下生长正常，表现优于已知抗逆基因ZmDREB2A超表达植株。在干旱、高温、高盐胁迫条件下该基因生长优于对照，并和ZmDREB2A超表达植株生长类似。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

在植物中过量表达玉米ZmGolS2基因能够提高肌醇半乳糖苷和棉子糖的含量，提高植物的抗旱、抗热和抗盐能力。过量表达玉米ZmGolS2基因对植物在正常环境条件下的生长没有副作用。

附图说明

图1为pCsGFP载体示意图。