[发明专利]一个油菜基因在提高油菜抗旱性和产量中的应用

说明书

本发明属于植物基因工程技术领域，具体涉及一个油菜基因在提高油菜抗旱性和产量中的应用。本发明采用与拟南芥同源序列比对的方法，鉴定到甘蓝型油菜中一个能够调控油菜气孔发育、抗旱性以及产量的基因BnA.EPFL9，通过构建其超量表达材料并对其气孔表型、干旱表型和产量进行分析，证实了所述基因在调控油菜气孔发育中的功能及在提高油菜抗旱性和产量中的用途。所述BnA.EPFL9基因的CDS序列是SEQ ID NO:1中第1‑306位碱基对应的序列，该基因编码的的蛋白质序列如SEQ ID NO:2所示。同时克隆得到一个BnA.EPFL9基因的启动子序列，其序列如SEQ ID NO:3所示。

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域，具体涉及BnA.EPFL9基因在油菜抗旱性和产量遗传改良中的应用。本发明采用与拟南芥同源序列比对的方法，鉴定到一个调控油菜气孔发育、抗旱性和产量的基因BnA.EPFL9，通过构建其超量表达材料并对其气孔表型、干旱表型和产量进行分析证实了该基因在调控油菜气孔发育中的功能及在提高油菜抗旱性和产量中的应用。

背景技术

近年来随着人类工农业的不断发展，二氧化碳的排放量也不断增多，造成了全球气候变暖。截止到目前为止，大气中的二氧化碳浓度已经超过415ppm。植物的生长发育跟外界环境的变化是息息相关的，而气孔作为植物和外界环境之间进行气体交换的总阀门，在植物感知外界环境变化调控蒸腾作用与光合作用中起着重要作用(Roelfsema MR,KollistH.Tiny pores with a global impact.New Phytol,2013,197:11-15)。二氧化碳作为植物进光合作用的原料，其含量一定程度的上升是有利于提高植物的光合效率从而增加植物特别是作物产量的，但是当大气中二氧化碳含量过高时会影响植物气孔的正常发育，使得气孔孔径变小和气孔密度降低，这样会使得气孔蒸腾作用所带走的热量减少从而使得植物遭受热胁迫(Engineer CB,Hashimoto-Sugimoto M,Negi J,Israelsson-Nordstrom M,Azoulay-Shemer T,Rappel WJ,Iba K,Schroeder JI.CO₂ Sensing and CO₂ Regulationof Stomatal Conductance:Advances and Open Questions.Trends Plant Sci,2016,21:16-30)。长期的热胁迫会影响到植物体正常的光合作用和蒸腾作用，最终会影响植物特别是作物的抗旱性、产量以及品质，给农业造成重大损失(Peng等，Rice yields declinewith higher night temperature from global warming.Proc Natl Acad Sci U S A,2004,101:9971-9975；Myers等，Increasing CO₂ threatens human nutrition.Nature,2014,510:139-142)。因而，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，目前已经有科学家试图通过改良植物气孔发育和调节气孔运动来提高粮食作物光合作用和抗旱性，培育出高光效、高水分利用率和高产量的粮食作物。