[發明專利]一種水稻DREBs類轉錄因子及其應用

無效

• 申請號: 201010251064.0
• 申請日: 2010-08-12
• 公開（公告）號: CN102373217A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發明（設計）人: 余舜武;楊智軍;吳金紅;羅利軍
• 申請（專利權）人: 上海市農業生物基因中心
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C07K14/415;A01H5/00
• 代理公司: 上海百一領御專利代理事務所(普通合伙) 31243
• 代理人: 馬育麟

技術領域

本發明屬于基因工程技術領域，具體涉及一種水稻DREBs類轉錄因子及其應用。

背景技術

植物在生長過程中會遭遇到各種各樣的自然環境，其中有些自然災害常造成農作物大量減產，如干旱、滯澇和病蟲害等。培育抗逆性作物品種是農業科學技術研究的重要目標之一。當前一個重要的育種手段是將各種抗逆基因對農作物進行基因工程改造，以獲得抗逆農作物新品種。

為抵抗不良的外界環境的脅迫，植物體細胞感受外界環境的變化并將信號傳遞到細胞內，會誘導細胞表達各種應答基因共同來抵御不良環境對植物體的傷害。DREBs(Dehydration-responsive?element?binding)類轉錄因子特異作為AP2/EREBP(APETALA2/ethlene?responsive?element?binding?protein，APETALA2/乙烯應答元件結合蛋白)家族的一類成員，參與植物對干旱、高鹽和低溫等非生物脅迫的應答與響應。DREBs類轉錄因子可特異地識別并結合DRE(Dehydration-responsive?element，干旱應答元件)，進而參與逆境信號的傳遞，調控下游逆境應答基因的表達，從而對植物抗性進行綜合改良。Yamaguchi-Shinozakiaib等于1994年首次在擬南芥的核抽提物中檢測到能夠與DRE作用的蛋白質因子DRBF1(Yamaguchi-Shinozakiaib?K，Shinozaki?K.Plant?Cell.1994，6(2)：251-264)。隨后多個該類基因的克隆與研究發現，DRE/CRT順式作用元件普遍存在于脅迫應答相關基因的啟動子中，DREBs轉錄因子能夠特異地識別并結合該順式作用元件，進而參與調控相關基因的表達及功能行使。

但人們發現該基因家族是一個大家族，在水稻中就存在196個成員，不僅與植物的非生物脅迫響應有關，而且調控植物的生長發育和果實成熟。發現該基因家族中新的成員在植物的生長發育和生物脅迫反應中的作用，尋找既能提高植物的抗逆性又能改善植物生長的基因，將對培育高產穩產的植物新品種具有重要的意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于發現新的DREBs類轉錄因子及其核酸序列，以拓展當前植物生物技術中的可應用于提高植物抗旱能力的基因，獲得新型轉基因抗旱植物品種。

為此，本發明公開了一種水稻DREBs類轉錄因子在制備轉基因抗旱植物品種中的應用，其特征在于：

(a)其氨基酸序列如SEQ?ID?NO.2所示；或

(b)其氨基酸序列為至少與SEQ?ID?NO.2所示氨基酸序列90％同源性且具有提高植物的抗逆性的氨基酸序列。

在具體實施例中，上述(a)DREBs類轉錄因子由如SEQ?ID?NO.1所示核酸序列編碼生成。

另一方面，本發明公開了一種含有上述核酸序列的重組載體。

在一實施例中，所述核酸序列為如SEQ?ID?NO.1所示。

另一方面，本發明還公開了一種含有上述重組載體的轉化體。

在一些實施例中，所述轉化體為植物細胞或生物體，所述生物體為轉基因抗旱植物，為水稻、玉米、小麥、大麥、煙草、大豆、高粱、棉花、麻類、花生、油菜、芝麻、甘蔗、或甜菜中之一，其中優選為水稻。

本發明所述DREBs類轉錄因子及其基因，具有在抗滲透脅迫具有明顯的作用，因此可將本發明所述基因與任何逆境誘導啟動子結合后導入合適的表達載體并轉化植物宿主，能夠明顯降低在干旱土地上種植的各種農作物在生物產量上的損失。

附圖說明

圖1.采用ClustalW軟件將OsDREB1基因預測的蛋白序列與DREB同源蛋白序列進行比對圖；

圖2.表達載體pCAMBIA1300-OsDREB1的構建示意圖；

圖3.real-time?PCR方法檢測OsDREB1基因在水稻四葉期葉片在NaCl和ABA處理下的表達水平。

圖4.在干旱脅迫下非轉基因植株和兩個超表達轉基因植株(T1)的生長狀況的比較。

具體實施方式

在本文，術語“分離的”、“純化的”DNA是指，該DNA或片段已從天然狀態下位于其兩側的序列中分離出來，還指該DNA或片段已經與天然狀態下伴隨核酸的組分分開，而且已經與在細胞中伴隨其蛋白質分開。