[发明专利]一种培育抗逆杨树的基因工程方法

说明书

本发明属于植物育种领域，尤其是植物生物技术育种领域，具体涉及一种培育抗逆杨树的方法。本发明将不同调控途径的两种转录因子基因ckAREB和JERF36#构建到同一载体pBIJEAR上，实现了两个转录因子基因相对稳定的结合，以杨树优良品种凌丰2号杨作为受体材料，通过农杆菌介导进行多基因共转化研究，建立了高效稳定的遗传转化体系，获得转基因植株。通过分子、生理等实验研究，验证转基因杨树抗逆能力，从而获得了抗逆性显著提高的转基因杨树，为我国干旱、半干旱、盐碱地区培育更多和更优良的杨树新品种了奠定基础。

技术领域

本发明属于植物育种领域，尤其是植物生物技术育种领域，具体涉及一种培育抗逆杨树的基因工程方法。

背景技术

我国干旱、半干旱地区约占国土总面积的1/2，再加上林木基因资源和木本植物自身生物学特性的限制，能够用于困难地造林的林木品种十分缺乏，严重限制了当地的生态建设及经济建设的发展。因此，培育林木抗逆新品种已成为林木良种选育的重要趋势。

杨树(Populus L.)生长快、适应性强、木材用途广，在水土保持和维护生态环境方面发挥着重要作用，是我国绿化、造林和工业用材的重要树种，但现有大多数杨树品种抗旱性较差，难以在干旱地区发挥其高产潜力。

相对于常规育种途径，基因工程育种不仅可以缩短育种周期，又可在基因水平上改造林木抗性遗传物质，提高了育种的目的性和可操作性，是加速林木改良的一个重要途径。

长期以来，有关林木抗逆基因工程研究主要集中在具有重要性状功能基因的转化研究上。随着基因组学和功能基因组学的不断深入研究，人们发现，植物中许多抗逆性状是受多基因共同控制的，单个功能基因很难起到预期效果。因此，通过多个基因串联或共转化来改良林木抗性，培育优良新品种的分子育种手段已经受到高度重视。目前，已经成功培育出抗逆效果显著的多抗杨，经室内生理测定及田间试验证明，多抗杨的抗旱、耐盐、耐涝，抗虫等方面显著高于非转基因杨树，且其生长量较非转基因株系有明显优势。

随着对基因功能及植物响应逆境胁迫机制的深入研究，人们发现，一些具有重要功能的转录因子调节基因通常参与多种逆境信号转导通路，可以同时调控多种抗性相关基因表达，在增强植物抗逆性方面的效果显著。但是这些转录因子调节基因在植物抗逆性研究和生产实践中的应用仍然十分有限。

发明内容

为了解决植物抗逆育性研究和生产实践中应用有限的问题，本发明提供了一种培育抗逆杨树的基因工程方法，利用该方法能够获得抗逆性显著提高的转基因杨树。

为此，本发明提供了一种培育抗逆杨树的方法，其包括以下步骤：

1、材料的选择；

2、抗逆转录因子双基因载体pBIJEAR的构建；

3、农杆菌介导的杨树叶片的遗传转化；

4、转基因植株的分子检测；和

5温室移栽及抗逆性测定。

在本发明进一步优选的实施方案中，步骤1中所述的材料为未木质化和半木质化当年生枝条。

在本发明进一步优选的实施方案中，步骤2中所述的构建为将来源于番茄的乙烯应答响应元件(JERF36#)和柠条的ABA响应元件结合蛋白基因(ckAREB)构建到同一植物表达载体上，从而构建JERF36-ckAREB双基因植物表达载体(pBIJEAR)，实现抗逆调控基因相对稳定串联。