[发明专利]Nfdirp抗旱基因、其编码的氨基酸序列及其在提高植物抗旱性中的用途

说明书

本发明属于基因工程领域，特别涉及Nfdirp抗旱基因、其编码的氨基酸序列及其在提高植物抗旱性中的用途，Nfdirp抗旱基因来源于发状念珠藻，其核苷酸序列如序列表SEQ ID NO.1所示，其编码的氨基酸序列如序列表SEQ ID NO.2所示，用于提高植物特别是水稻的抗旱性。

技术领域

本发明属于基因工程领域，特别涉及一种来源于发状念珠藻的Nfdirp抗旱基因及其编码 的氨基酸序列，用于提高植物特别是水稻的抗旱性。

背景技术

发状念珠藻(Nostoc flagelliforme)主要分布在北半球的干旱或半干旱的荒漠地区，经常 受到极度干旱、较大温差、高浓度盐碱、营养缺乏、UV-B辐射等非生物因素的胁迫。胁迫因 子可能会对细胞产生一系列损伤，包括核酸损伤、蛋白质损伤、膜脂损伤等，从而扰乱正常 的细胞代谢。经过长期的环境选择和自身结构功能的适应，发状念珠藻已经进化出一系列的 生理生态和分子的机制来抵抗各种逆境。因此，发状念珠藻已经成为研究逆境适应机制和发 掘抗逆基因的最佳材料之一。

RNA结合蛋白(RBPs)在基因调控过程中扮演着关键作用，目前除了少数RNA能以核酶的形式单独发挥功能，大部分RNA是与蛋白结合形成RNA-蛋白复合物，RBPs对于RNA 的合成、选择性剪接、修饰、转运和翻译等生命活动的调控都具有关键作用。研究表明，RNA 结合蛋白参与了植物对多种逆境条件的反应调节，如冷害、干旱、水涝、高盐、ABA、SA等。

我国是个自然灾害频发的国家，水资源相对贫乏，在地理和时空上分布极不均匀，使我 国的农业经常遭受干旱而造成粮食减产。水稻是我国最重要的粮食作物之一，其生产消耗掉 我国近一半的淡水资源，提高水稻等农作物的节水抗旱性能，是保障我国粮食安全和生态安 全，保障农业可持续发展的重大需求(Luo，2010)，目前转基因技术已被广泛应用到抗旱水 稻的培育中，所采用的策略是在水稻中表达干旱诱导或抗旱相关基因。因此，对发状念珠藻 抗旱基因的克隆和挖掘，并应用在生物基因工程上具有非常重要意义。

发明内容

鉴于此，本发明的目的是提供一种来源于发状念珠藻的Nfdirp抗旱基因，基于发状念珠 藻干旱胁迫转录得到，其在干旱胁迫下表达量明显上升(图1)，命名为Nfdirp抗旱基因 (Drought-induced RNA binding protein)。

本发明的再一目的是提供上述Nfdirp抗旱基因在提高植物抗旱性中的用途，尤其是在水 稻中的用途。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

第一方面，Nfdirp抗旱基因，来源于发状念珠藻，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示， 序列长度为300bp，具体为：

ATGTCAGTTTATGTAGGCAATCTTTCTTACGAAGTTACAGAAGAAGGCTTGAATTCT GTGTTTGCAGAATATGGTTCTGTAAAGCGGGTTCAGCTACCTACCGACCGTGAGACAGG TCGTATGCGTGGCTTTGGTTTTGTGGAAATGGGCACAGATGCTGAAGAAACAGCTGCCA TTGAAGCTCTTGATGGTGCTGAGTGGATGGGACGTGACCTAAAAGTGAACAAGGCTAA ACCCAGAGAAGACAGAGGTTCCTTTGGTGGAAATCGGGGAAACAATAGTTTCGGCAATCGTTACTAA；其编码的氨基酸序列为99个，如SEQ ID NO.2所示，具体为：

MSVYVGNLSYEVTEEGLNSVFAEYGSVKRVQLPTDRETGRMRGFGFVEMGTDAEET AAIEALDGAEWMGRDLKVNKAKPREDRGSFGGNRGNNSFGNRY。

第二方面，上述Nfdirp抗旱基因在提高植物抗旱性上的用途，所述植物为水稻。