[发明专利]一种水稻组蛋白脱乙酰化酶及其编码基因和应用

说明书

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，具体涉及一种水稻组蛋白脱乙酰化酶及其编码基因和应用。

背景技术

植物在生长发育过程中常常会受到干旱、高盐、高温或寒冷等多种不利环境条件的影响，这些不利因素在很大程度上限制着农作物的产量和种植分布，成了许多地区农业发展的障碍。尽快培育出抗逆的作物品种并应用于生产已经成为农业科学技术研究攻关的重要方向。

基因工程技术通过改变一个或几个基因的活性来提高植物的抗逆性，它是在基因水平上进行的，具有精确性和稳定性，提高了育种的效率，极大地加快了育种进度。随着分子生物学与基因工程技术的日趋成熟和迅猛发展，通过基因工程手段改良作物的抗性已经受到越来越广泛的关注和重视。

水稻是我国的主要粮食作物之一，提高水稻的抗逆性对保障我国粮食产量稳定具有重要意义。缺水是水稻种植中最为常见的非生物胁迫之一，在许多地区是水稻种植的瓶颈。利用基因工程技术，将抗旱基因转入当前广泛应用的优良水稻品种中，从而改良其抗旱性，是培育出既抗逆又高产优质的农作物新品种的有效途径之一。

真核生物细胞核中，基因组DNA由组蛋白以及其它一些蛋白共同组成了核蛋白复合物，也就是常说的染色质。染色质的结构是高度动态的，并且能够被与其相关的一些蛋白所调控。目前已知水稻中含有18个组蛋白脱乙酰化酶成员，可分为3大亚家族：RPD3/HDA1亚家族14个成员、SIR2亚家族2个成员和HD2亚家族2个成员(Fu,et al.2007)。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种可用于提高植物抗旱的组蛋白脱乙酰化酶OsHDA705及其编码基因OsHDA705。

所述的组蛋白脱乙酰化酶OsHDA705，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

编码上述组蛋白脱乙酰化酶OsHDA705的组蛋白脱乙酰化酶基因OsHDA705，其特征在于，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1的第73位到1449位碱基序列所示。

本发明的第二个目的是提供一种含有所述的组蛋白脱乙酰化酶基因OsHDA705的重组表达载体。

所述的表达载体为任意一种可用于农杆菌转化植物的双元载体或可用于植物微弹攻击的载体，如pCAMBIA系列载体、pBI系列载体、pBin系列载体或Gateway^TM系列载体。

本发明的第三个目的是提供组蛋白脱乙酰化酶基因OsHDA705在增强植物抗旱中的应用。

所述的应用优选为在培育抗旱植物品种中的应用。

优选，所述的应用是将所述的组蛋白脱乙酰化酶基因OsHDA705导入植物细胞、组织或器官，再将被转化的植物细胞、组织或器官培育成植株，使所述的组蛋白脱乙酰化酶基因OsHDA705在植物中表达，得到抗旱的转基因植物。进一步优选，所述组蛋白脱乙酰化酶基因OsHDA705是通过植物表达载体导入植物细胞、组织或器官的。

所述的植物优选为水稻。

本发明克隆得到了属于水稻组蛋白脱乙酰化酶家族RPD3/HDA1亚家族的OsHDA705基因，其作为正调控因子参与了水稻对干旱胁迫的应答过程，通过转基因及功能鉴定证实超量表达OsHDA705基因能提高水稻对干旱的抗性，OsHDA705基因在培育抗旱植物尤其是水稻新品种方面具有非常重要的理论及应用价值。

附图说明

图1为超表达载体构建过程中，测序所得的cDNA序列与组蛋白脱乙酰化酶基因OsHDA705序列的比对结果。

图2是20％PEG处理水稻中花11植株0h、1h、3h和6h后OsHDA705基因的表达模式。

图3是用OsHDA705基因引物对OsHDA705基因超表达转基因植株基因组DNA PCR的电泳图。

图4是野生型植株CK和OsHDA705基因超表达转基因株系OX3、OX7、OX18、OX21、OX33、OX35和OX44中OsHDA705基因的表达水平检测，HDA705OX3、HDA705OX7、HDA705OX18、HDA705OX21、HDA705OX33、HDA705OX35和HDA705OX44分别代表OsHDA705基因超表达转基因株系OX3、OX7、OX18、OX21、OX33、OX35和OX44。

图5是苗龄两周野生型植株CK和OsHDA705基因超表达转基因植株OX3-8-4、OX7-6-1和OX33-2在标准营养液培养下的表型。