[发明专利]与干旱胁迫相关的菏豆12号GmYLD1

说明书

本发明公开了一种与干旱胁迫相关的菏豆12号GmYLD1基因及其等位突变基因与所述基因，其中所述GmYLD1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，其等位突变基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示。本发明还公开了所述基因在培育耐旱转基因植物或在植物干旱胁迫研究中的应用。实验证明，本发明所提供的菏豆12号GmYLD1基因对于干旱具有一定的抗性，而其等位突变体gmyld1，具有明显的干旱敏感性，可以用于改良大豆或植物的遗传育种，其发现为培育抗旱作物品种提供了技术手段。

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域，具体涉及一种与干旱胁迫相关的菏豆12号GmYLD1基因及其等位突变基因与所述基因的应用。

背景技术

大豆是我国重要粮食和油料作物，含有多种生理活性物质，具有广泛工业用途，在国民经济中占有不可替代的重要地位。大豆还是人类食物结构中主要植物蛋白来源，是当今市场上重要保健食品和优蛋白饲料。近年来，世界对大豆需求量逐年上升，而我国大豆消费量的三分之二依赖进口。因此，提高大豆产量成为我国乃至世界大豆育种的重要任务和研究方向。

基因功能研究中，最为便捷的方法就是突变体。大豆突变体库的构建，可应用现代分子操作技术，集中诸多优良性状，从而开掘多个富有应用价值的等位基因，为各种基因功能分析，开发近等基因系等提供材料，更有利于大豆育种研究。植物遗传诱变中化学诱变是比较重要的诱变手段之一，是构建突变体库的重要方法之一。EMS作为一种常用的诱变剂，突出特点是高效稳定。EMS主要诱发点突变，从而发生错义突变(missensemutation)、沉默突变(silentmutation)、无义突变(nonsencemutation)。在模式植物拟南芥中的研究显示，EMS能够使C-T的碱基发生转换突变。从拟南芥的基因编码习惯来分析，错义突变占大约百分之六十五，其余是沉默突变和极少量的无义突变。EMS化学诱变剂的处理对象是种子，这省去了繁琐的组织培养步骤，使实验过程更简洁。另一个使EMS被广泛用于构建突变体库的重要原因，是其诱变的频率高、种类丰富、范围广，且获得的突变体以点突变为主。目前已成功构建了EMS突变体库，并已开展了基因功能研究。

从表型到基因的研究是正向遗传学的范畴。目前通过正向遗传学发现的新基因多数来自于基于遗传作图的基因发掘的方法。这种方法依赖于分子标记作图。大豆中，许多重要的农艺性状，例如大豆的籽粒产量和成分以及抗病性等，受QTL（数量性状位点）的控制。这些复杂的数量性状的表型遗传率低且受环境影响很大，所以传统的育种方法的选择效果甚微。使用分子标记作图的方法对目的基因进行定位实验并且与已知的基因位点比较，可以有效的加快新基因发掘的速度。尽管这种方法存在着作图速度慢、分离群体构建周期长、效率低等问题，但随着大批量永久作图群体的构建以及高通量分子标记技术的快速发展，一些高密度的遗传图谱已构建。

基于遗传作图所发现的新基因还需要图位克隆（mapbased cloning）或其它方法来实现。图位克隆又称为定位克隆（Positional cloning），首次由剑桥大学Alon等于1986年提出，其根本原理是根据目的基因在染色体上的位置对基因进行克隆，再用遗传转化实验验证目的基因的功能。获得高质量的精细图谱是图位克隆法成功的关键，QTL近等基因系（QTL-NIL）的构建和大规模分离群体的培育，对于数量性状基因的克隆是重要的前提和基础。利用分子标记作图对目的基因定位，再与已知的基因位点进行比较，从而可以加快新基因的发掘。此方法在数量性状位点QTL作图方面取得了突破。至今，利用图位克隆法，中国已标记和定位了一批大豆重要性状基因，例如抗SMV（大豆花叶病毒病）、SCN（抗大豆胞囊线虫病）、耐旱、耐盐等相关基因，产量相关性状、根重、窄叶、育性等相关基因。国外有关大豆重要性状基因的分子标记研究及获得的标记数目相对国内较多。