[发明专利]水稻OsMYB6基因及其编码蛋白在抗旱和抗盐中的应用

说明书

本发明提供一种新的能够显著提高水稻抵抗干旱和盐耐受能力基因OsMYB6及其应用，来源于水稻(Oryza sativa L.)cv.中花11，其核苷酸序列为SEQ ID NO.1，其基因开放阅读框的核苷酸序列为SEQ ID NO.2，其cDNA编码的氨基酸序列为SEQ ID NO.3。在水稻中超量表达OsMYB6基因，不影响水稻的生长发育过程，但是可以显著提高转基因水稻抗干旱和抗盐的能力，进而证实了该基因在调控水稻抵抗干旱和盐胁迫中起重要作用的功能。本发明为水稻耐逆育种提供了可利用的新基因资源。

技术领域

本发明属于植物生物技术领域，它涉及一种能够提高植物响应干旱和盐胁迫抗性基因及其应用，具体涉及一种水稻OsMYB6基因及其编码蛋白在抗旱和抗盐中的应用。

背景技术

盐渍土分布于全球各地，范围极广，覆盖面积约1×10⁹ hm²，其中干旱、半干旱地区，约一半的灌溉用地受盐渍化影响，同时非灌溉地区土地盐渍化也十分严重，中国土地盐渍化大约占到全球盐渍化面积的1/10，且土地盐渍化逐渐呈现上升的趋势，据统计次生盐渍地超过6×10⁶ hm²，占全国耕地面积的25%。中国盐渍土地分布广、面积大、类型多，其中华北平原、东北平原、西北平原和滨海地区分布相对集中。近年来，由于人们不合理的耕作及工业发展的进一步加深，导致土壤中的盐分含量大大增加，使土壤次生盐渍化加重。因此，中国土壤盐渍化和干旱程度越来越严重，已经成为限制植物栽培的重要因素之一。研究植物的干旱和盐胁迫调控机制，选育抗盐和抗干旱植物，有利于农业的生产、增产，有助于干旱和盐碱地的治理、改良。水稻是我国主要粮食作物之一，在我国农业生产上举足轻重。与大麦、小麦、玉米等农作物相比，水稻更容易遭受干旱和盐胁迫的危害。所以，进行干旱和盐胁迫响应水稻基因挖掘并进行其分子机理研究尤为必要，且亟需进行。在传统育种基础上，借助分子育种手段，培育抗旱、抗高盐的水稻新品种，从而推动水稻在干旱和盐碱地的大面积推广种植，加快水稻产业链的发展。

非生物胁迫严重影响植物的生长、发育和作物的产量。为了抵抗这些极端环境，植物已经演化出了错综复杂的调控网络以抵抗这些极端环境对植物的危害。在这些调控网络中，转录因子通过直接抑制或者激活下游基因的表达，在植物抵抗非生物胁迫抗性中起重要的作用。目前，许多转录因子，例如MYB家族转录因子，已经被证实在植物响应非生物胁迫反应中起重要的调控作用。另外，植物在遭遇干旱或者盐胁迫的时候，植物体内一些生理指标（例如脯氨酸、丙二醛等；其中脯氨酸可以保护植物免遭干旱和盐胁迫危害；丙二醛可以用来衡量非生物胁迫对植物细胞膜破坏程度）和一些酶的活性（例如过氧化氢酶和超氧化物歧化酶等，这两种酶可以保护植物免遭非生物胁迫危害）会迅速改变使得植物能够在这些极端环境条件下更好的生存。

MYB蛋白是植物最重要的转录因子之一，在其N末端含有一个高度保守的MYB结构域。基于保守域重复氨基酸的数目和氨基酸序列的特征，MYB家族被分成4个亚家族: R2R3-MYB, MYB1-R, 4R–MYB 和R1R2R3-MYB。越来越多的研究表明，MYB蛋白参与植物对非生物胁迫响应的调控。总之，尽管许多MYB蛋白已经被克隆和功能分析，但是水稻MYB家族响应干旱和盐胁迫的基因仍然罕见报道。因此，克隆水稻MYB家族参与干旱和盐胁迫调控基因并对其功能进行研究，为抗旱和抗盐水稻品种培育提供一个新的基因资源，为培育抗盐和抗干旱植物提供分子理论基础，有助于我国干旱和盐碱地得到有效的开发利用，进而促进我国国民经济的可持续发展和生态环境的有效保护。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种水稻OsMYB6基因及其编码蛋白在抗旱和抗盐中的应用，该基因可以提高植物的抗干旱和抗盐能力，对植物应对逆境胁迫的分子育种具有重要价值，它可以用于水稻、小麦等禾谷类作物抗旱和抗盐品种的分子培育。

本发明的目的是以下述方式实现的：