[发明专利]一种提高植物耐低温胁迫能力的方法及其植物表达载体

说明书

本发明公开一种提高水稻耐低温胁迫能力的方法及其植物表达载体，其特征在于通过在植物中导入表达5‑氨基乙酰丙酸合成酶基因，以获得转基因植物的耐低温胁迫能力得到提高。本发明还提供一种制备耐低温胁迫能力提高的转基因水稻的方法，其是通过含有5‑氨基乙酰丙酸合成酶基因的植物表达载体转化植物，筛选获得耐低温胁迫能力提高的转基因植物。本发明的实验结果表明，转5‑ALAS基因水稻各株系的耐低温胁迫的能力得到较大的增强，因此在培育耐低温胁迫如耐寒品种中具有推广应用价值。

技术领域

本发明属于生物技术领域和植物育种领域，具体涉及一种提高植物尤其是水稻的耐低温胁迫能力的方法及其植物表达载体。

背景技术

5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid，5-ALA)就是一种有多种效应的植物生理活性物质，是一种绿色可生物降解的杀虫剂。但是由于5-ALA纯品化学合成过程复杂且不适用于工业化生产要求；而生物合成取得了进展，并且在产量上提高，但是距离工业化生产要求相差甚远。加上市场上5-ALA价格昂贵，自然状态下稳定性差，无法在生产上大面积使用。据报道(MellerGassman，Biosynthesis of-amino-levulinic acid:Two pathways inhigher plants.Plant Science Letters,1982，26(1):23-29)植物体内5-ALA存在C4和C5两条合成途径，但以C5合成途径为主，由于生化反馈调节抑制使得5-ALA并没有在细胞中累积，给植物源的5-ALA研究和应用带来一定的困难。因此从其他途径寻找高效高活性的5-ALA合成酶基因，利用植物本身的底物，改变植物体内5-ALA的合成途径，是实现5-ALA稳定高效利用的关键，而光合细菌是一类能够大量生产5-ALA并分泌到细胞外的微生物，且以C4途径合成，因工艺简单、产率高、具有工业化的生产潜力，备受国内外研究者的关注。为此从嗜酸柏拉红细菌(Rhodoblastus acidophilus)成功地克隆了编码5-ALA的5-ALAS合成酶基因，原核表达表明具有较高活性(张德咏等，光合细菌嗜酸柏拉红菌5-氨基乙酰丙酸合成酶基因的克隆与原核表达，微生物学报，2007，47(4):639-644)。