[发明专利]水稻微丝解聚因子ADF6转基因植株的培育、鉴定及应用

说明书

本发明属于分子植物育种及基因拼接技术和DNA重组技术领域，提供包括水稻OsADF6基因的重组载体、转化细胞、转OsADF6基因的拟南芥的培育鉴定及应用。转OsADF6基因拟南芥的培育方法包括：水稻OsADF6基因的克隆、植物表达载体PCAMBIA1300‑221‑OsADF6的构建和农杆菌GV3101浸染法转化拟南芥。对转化植株进行PCR检测、荧光定量RT‑PCR检测验证水稻OsADF6基因整合到拟南芥植株基因组中并正常转录表达。对转基因植株进行检测，转基因植株的抗旱性明显提高，为水稻OsADF6基因进一步相关研究提供技术支持。

技术领域

本发明属于分子植物育种及基因拼接技术和DNA重组技术领域，涉及一种通过将水稻OsADF6基因转入拟南芥来进一步研究该基因相关功能的方法，具体涉及转水稻OsADF6基因的重组载体、转化细胞、转OsADF6基因的拟南芥的培育鉴定及应用。

背景技术

水稻(Oryza sativa L.)，是禾本科草本稻属一年生单子叶植物。水稻作为重要的粮食作物，为全球将近50％以上的人口提供口粮，鉴于人口的增长，预计在2025年，在干旱多发地区作物的生产至少要增加40％，而水稻的生产量必须增加60％才可以满足急剧膨胀的人口数量^[1]。不论是自然生长的植物还是人工栽培的作物，在其一个生命周期中，总会在某一个或几个生育阶段遭遇一种以上的逆境胁迫^[2-4]。随着全球气候的变化，水稻生产受到的非生物胁迫与日俱增，其中干旱胁迫已经成为全世界范围内影响水稻生产最重要的环境因子^[5]。水稻这种中生性的植物，在演变进化过程中对水旱环境有了一定的双重适应性，在满足水稻蒸腾需求的水分供应前提下，可以降低水分的供应，以达到节水的目的^[6]。有研究表明，水稻不需要连续的灌水也可以实现高产，在育苗期结束以后，即使田间无水层，水稻根系仍能够在根区周围的地下土壤中吸收水分^[7]。有研究结果表明，水稻的生理需水只占其全部耗水的15％左右，说明水稻栽培节水的空间潜力十分巨大^[8]。水稻抗旱分子育种为应对干旱缺水环境提供了新途径，水稻抗旱特性的调控主要受功能基因和调节基因的影响，其中蛋白酶的调节、渗透调节、可溶性糖的积累、抗氧化酶类的活性和水稻细胞结构的变化受功能基因的调控，而编码信号转导和响应胁迫的转录因子受调节基因的控制，目前中国抗旱分子育种还处在起步阶段，旱稻的推广面积也相对较少^[9]。

水稻是中国最主要的粮食作物之一，保障粮食安全要求水稻生产的不断稳产和增产。如何解决日益提高的水稻总产需求和干旱缺水环境之间的矛盾可能是中国21世纪将面临的最严重问题之一^[9]。所以，通过基因拼接技术和DNA重组技术来发掘和克隆水稻抵御逆境的重要基因，证明其抗逆的作用机制和开展基因功能分析有着至关重要的作用。而植物育种技术和转基因技术的不断发展为作物遗传育种、基因功能研究和育种改良等多个方面提供了理论指导，为这一研究提供了技术保障。