[发明专利]一种基于RNA干扰技术培育高结瘤转基因植物的方法

说明书

本发明公开了一种基于RNA干扰技术培育高结瘤转基因植物的方法，首先利用SEQ ID NO：1所示的基因片段构建RNAi载体，然后利用所得RNAi载体构建转基因植物，得到与正常植物相比具有高结瘤/固氮能力的转基因植物。利用本发明构建的RNAi载体转化受体大豆植株获得转基因植物，能够显著提高非生物胁迫下大豆的结瘤固氮能力，对提高大豆产量具有重大的意义。

技术领域

本发明涉及基因工程技术领域，尤其涉及一种利用RNAi技术培育高结瘤/固氮植物的方法。

背景技术

大豆是重要的粮油经济作物，也是高需氮的作物。大豆通过根瘤可将空气中的氮气转化为可被植物吸收利用的氨态氮，从而为大豆生长发育提供必需的氮素营养。由根瘤介导的共生固氮过程不仅影响着大豆的正常生长和产量，还有利于节约能源、减少环境化学污染。目前，提高共生固氮效率已成为提高大豆产量及保证农业可持续发展的重要途径之一。

根瘤的发生是基因顺序表达的结果，也是内外环境共同作用的结果。环境逆境，包括干旱、盐及冷等非生物胁迫几乎影响豆科根系结瘤和固氮的每一个过程。盐胁迫不仅影响根瘤菌在根上的聚集、根毛细胞发育及根毛细胞的弯曲变形，还影响根瘤原基形成、发育以及提前衰老(Zahran and Sprent 1986)；更重要的是盐胁迫影响固氮根瘤豆血红蛋白含量和细胞膜通透性变化，致使根瘤中氧量增加，导致根瘤菌固氮酶活力下降高达60-90％(Yousef and Sprent1983)。干旱不仅减少豆科植物的侧根及根毛的数目，并且会形成畸形的根毛，影响根瘤菌对豆科植物的侵染以及豆科植物的结瘤(关桂兰等1986)。

ABA是调节植物生长发育和逆境胁迫响应的重要激素，在豆科植物-根瘤菌共生中也发挥重要的作用。外加ABA能显著抑制大豆根瘤数目，并能影响根毛的卷曲变形，说明ABA能负调节根瘤发生。经典的ABA转导模型认为，ABA信号核心组分包括PYR1/PYL受体，PP2C磷酸酶和SnRK2激酶。在没有ABA时，PP2C和SnRK2结合并且抑制SnRK2激酶活性，ABA信号处在关闭状态；在ABA存在时，ABA和PYR1/PYL受体及PP2C形成受体复合物，从而释放出SnRK2，SnRK2磷酸化并激活下游bZIP类的转录因子ABI5，ABI5能够启动ABA响应基因表达，从而对胁迫做出响应。在这个过程中，ABI5是ABA重要作用因子，已经研究证明ABI5在种子休眠、萌发和转录及干旱响应中发挥重要作用，但目前尚未见到有关ABI5在大豆根及根系结瘤和共生固氮中作用的报道。

本发明的相关技术参考文献包括：

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