[发明专利]OsBAK1P基因在控制水稻抗旱性中的应用

说明书

本发明属于植物基因工程技术领域。具体涉及OsBAK1P基因在控制水稻抗旱性中的应用。通过候选基因筛选方法，克隆得到一个控制水稻抗旱性相关的基因OsBAK1P，该基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示，该基因编码的蛋白质序列如SEQ NO：2所示。通过苗期、成株期及孕穗期对转基因水稻材料旱胁迫表型鉴定，结果表明，敲除或突变OsBAK1P基因造成转基因水稻抗旱性增强。本发明证实了OsBAK1P基因的生物学功能及其应用的途径和方法。

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域，具体涉及OsBAK1P基因在控制水稻抗旱性中的应用。

背景技术

植物在生长的过程中会受到诸多环境因素的影响，干旱、冷害和高温会导致农作物的大规模减产，在许多地区是农业发展的瓶颈。培育耐逆性的作物品种一直是农业科学技术研究的主要目标之一。水稻已经进化出多种机制在各种环境压力下调节自身生长。许多植物激素在这些机制中起作用，例如，干旱、寒冷、盐度、高温等非生物胁迫下，ABA(abscisic acid,脱落酸)水平会迅速增加诱导植物的保护调节机制(Wang H,Tang J,LiuJ,Hu J,Liu J,Chen Y,Cai Z,Wang X.Abscisic acid signaling inhibitsbrassinosteroid signaling through dampening the dephosphorylation of BIN2 byABI1 and ABI2.Molecular Plant,2018,11,315–325)。ABA是一种重要的倍半萜类植物激素，因能促使叶子脱落而得名，不仅可以促进果实的脱落，也可作为植物生长发育许多过程的通用调节器，能够促进种子休眠，抑制种子萌发和根系生长，促进植物从营养向生殖阶段的转变生长以及叶片衰老，此外还能介导植物对非生物逆境胁迫的生理反应，例如气孔关闭等(Cutler SR,Rodriguez PL,Finkelstein RR,Abrams SR.Abscisic acid:emergenceof a core signaling network.Annual Review of Plant Biology,2010,61(1):651-679；Shu K,Liu XD,Xie Q,He ZH.Two faces of one seed:hormonal regulation ofdormancy and germination.Molecular Plant,2016,9(1):34-45)。研究表明干旱可诱导ABA水平上调高达40倍，从而触发气孔关闭，并调控一系列ABA依赖的干旱应答基因(Verslues PE,Agarwal M,Katiyar-Agarwal S,Zhu J,Zhu JK.Methods and concepts inquantifying resistance to drought,salt and freezing,abiotic stresses thataffect plant water status.Plant Journal,2006,45(4):523-539)。依赖于ABA的信号转导途径已经被研究得较为透彻，主要是水稻通过感知环境或生长信号诱导ABA的合成，ABA受体识别ABA信号继而通过释放SnRKs蛋白激酶将信号传递到转录因子上，进而调控下游基因的表达。通过基因工程的手段改变ABA信号途径相关基因的表达来调节ABA的水平，可以有效提高水稻的抗旱性，具有广阔的应用前景。