[发明专利]盐生草HgS5基因及其应用

说明书

本发明涉及一种盐生草抗旱基因HgS5及其应用，属于植物生物工程技术领域。本发明从耐盐植物盐生草中克隆到抗旱基因HgS5，该基因cDNA的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，分子量为1738bp。转化HgS5基因能够显著提高拟南芥植株的抗旱性。本发明所述的抗旱基因HgS5将为抗旱植物(作物)新品种培育提供基因资源。

技术领域

本发明属于植物生物工程技术领域，具体涉及盐生植物盐生草抗旱基因HgS5及其应用。

背景技术

干旱，从古至今都是人类面临的主要自然灾害，即使在农业科技发达的今天，干旱缺水引起的水分胁迫仍然是限制植物(作物)高产稳产的主要因素，随着人类的经济发展和人口增长，水资源短缺现象日趋严重，直接或间接导致了干旱地区的扩大与干旱化程度的加剧，干旱化趋势已成为全球关注的焦点。尤其是我国西北地区，干旱对农业生产的影响更加严重。

发展干旱区节水农业，实现我国西北干旱区农业的可持续发展势在必行。除了大力发展水利设施，改善作物生长环境外，培养抗旱性强的作物新品种意义重大。抗旱作物新品种的培育主要通过传统杂交育种和生物技术育种两种途径实现，而生物技术育种具有针对性强、育种速度快、育种效率高等优势，受到育种家的重视和推广，但就传统作物而言，大多数作物抗旱性较差，遗传基础狭窄，优异抗旱基因的发掘已成为作物抗旱育种成败的关键限值性因素。我国西北旱区分布着大量耐旱乡土野生植物，如肉苁蓉、木地肤、沙冬青、沙拐枣、盐生草等，这些植物蕴含着丰富的抗旱基因，发掘这些本土抗旱基因资源，对加快我国抗旱作物新品种培育进程具有重要价值。

盐生草(Halogeton glomeratus)属藜科一年生草本，是我国西北旱区广泛分布的抗旱耐盐先锋植物，抗旱耐盐性强，其耐盐机制主要包括盐分液泡区隔化和根系盐分限制性吸收两方面，在抗旱耐盐基因发掘发面优势明显，但关于盐生草中抗旱耐盐基因发掘方面的研究严重滞后，急需加强。

现有技术存在的问题：盐生草的全基因组尚未公布，现有技术中也未见盐生草HgS5基因及其抗旱性的应用。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明提供了盐生草HgS5基因及其在抗旱性方面的应用。

为了达到上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

1.盐生草HgS5基因，该基因全长序列如序列表所示，其cDNA编码序列为SEQ IDNO.1 中第298至第1407位所述的核苷酸序列，包含1110bp。编码的氨基酸序列由370个氨基酸组成，如SEQ ID NO.2。

2.盐生草HgS5基因的克隆获取方法，包括如下步骤：(1)序列信息获得；(2)HgS5基因克隆；(3)HgS5-pMD19-T转化大肠杆菌感受态细胞；(4)筛选蓝白斑并测序；(5)测序合适的菌液保存于甘油中。

3.盐生草HgS5基因功能的验证方法，包括如下步骤：(1)基因HgS5过表达载体的构建；(2)农杆菌介导拟南芥转化与培养方法；(3)转HgS5基因拟南芥抗旱性鉴定。

4.盐生草HgS5基因在提高植物抗旱性中的应用。

有益效果：本发明提供了HgS5基因序列，从抗旱、耐盐植物盐生草中克隆到一个新的抗旱基因，进一步转化拟南芥进行抗旱性鉴定，结果证实转化HgS5基因的拟南芥株系抗旱性大幅度提升。HgS5其分子量不到2000bp，基因小，便于遗传转化操作，本发明中抗旱基因HgS5的获得为抗旱作物、植物新品种的培育提供了珍贵的基因资源。

附图说明

图1：基因HgS5 cDNA扩增图；其中：M:D2000 Marker；1-2为HgS5基因PCR产物。

图2：载体构建菌落PCR电泳图；其中，M:DL 2000DNA Marker；箭头所指1-5都是连接过表达载体后可成功扩增到目的基因的菌落PCR产物。