[发明专利]大豆GmHsps_p23-like基因及其应用

说明书

本发明提供一种大豆GmHsps_p23‑like基因及其应用，属于植物基因工程领域。该基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，本发明利用RT‑PCR技术克隆大豆GmHsps_p23‑like基因，成功重组了含有草铵膦筛选标记的该基因植物表达载体：pCAMBIA3301‑GmHsps_p23‑like和CRISPR/Cas9‑GmHsps_p23‑like。通过农杆菌介导大豆子叶节法，将两套植物表达载体对大豆进行遗传转化。干旱胁迫鉴定结果表明，本发明的GmHsps_p23‑like基因的表达可提高大豆的抗旱能力。

技术领域

本发明属于植物基因工程领域，具体涉及一种大豆GmHsps_p23-like基因及其应用。

背景技术

大豆的生长过程中，对水的需求量多，干旱严重影响大豆的产量，我国每年因为干旱对大豆产量和品质造成的损失不可估量。作为粮食主产区，东北地区大豆的种植受极端气候事件影响大，特别是高温干旱影响大豆的生产。通过转基因技术提高植物抗旱性，具备并己展现了巨大的应用价值和经济价值。克隆与抗旱性高效相关的基因，并将其转入到基因组中是培育大豆抗旱品种的最有效方法之一。

小热激蛋白(Small heat shock proteins,sHsps或Hsp20)是一类低分子量的热激蛋白(12-40kDa)。植物中的sHsps在序列相似性，细胞定位和生物学功能方面比其他Hsps家族更加多样化，在外界环境不利条件下，尤其是热胁迫刺激时sHsps会大量合成，结构保守的sHsps具有分子伴侣的功能，在保护植物免受胁迫和重建细胞稳态方面起着至关重要的作用。植物sHsps可以应对各种环境压力，包括热，冷，干旱，盐度和氧化胁迫，sHsps还与类囊体膜相互作用，参与植物抗逆。在石竹中已有叶绿体sHsps重要性的相关报道。研究发现玉米线粒体sHsps(msHsp)在盐胁迫期间显示出保护NADH，改善线粒体电子传递的作用。过表达sHsps可以减轻番茄对盐胁迫的耐受性，桑树内质网sHsps的积累可以增强其对寒冷胁迫的耐受性等。越来越多的研究表明，sHsps的积累与植物对压力耐受性之间存在很强的相关性]。

CRISPR/Cas9是由细菌和古细菌进化而来的一种获得性免疫防御机制，可以应对病毒和质粒的不断攻击。近年来CRISPR/Cas9(Clustered Regularly Interspaced ShortPalindromic Repeats)介导的基因编辑技术日渐成熟，已成为生命科学领域表较新颖热门的技术之一。2017年，禹明森等(禹明森,李翔,高马也,et al.生菜CRISPR/Cas9基因编辑体系的建立[J],2017,(4):736-746.)以生菜为研究对象，建立了生菜的CRISPR/Cas9基因编辑体系。Zhang等(Zhang J,Zhang H,Botella J R,et al.Generation of new glutinousrice by CRISPR/Cas_9-targeted mutagenesis of the Waxy gene in elite ricevarieties[J],2018,60(5):369-375.)利用CRISPR/Cas9系统对粳稻品种的Waxy基因进行编辑，在不影响其他理想的农艺性状的前提下，使粳稻转化为糯稻，为改善优秀作物品种提供了一个有效和简便的策略。

发明内容

本发明的目的是提供一种大豆GmHsps_p23-like基因及其应用，该GmHsps_p23-like基因的表达可提高大豆的抗旱能力。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

本发明首先提供一种大豆GmHsps_p23-like基因，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

本发明还提供编码上述大豆GmHsps_p23-like基因的氨基酸序列，如SEQ ID NO.2所示。