[發明專利]一個水稻基因KT487在提高植物耐逆性能上的應用

有效

• 申請號: 201010566009.0
• 申請日: 2010-11-25
• 公開（公告）號: CN102021180A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 劉春霞;劉雨;李曉娟;李早霞;王喜萍;周君莉
• 申請（專利權）人: 北京未名凱拓作物設計中心有限公司
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/63;C12N15/82;C07K14/415;A01H4/00;A01H5/00
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理事務所(普通合伙) 11200
• 代理人: 董琍雯

技術領域

本發明涉及植物生物技術領域。具體涉及耐逆相關的基因克隆及其應用，特別涉及來源于水稻的與抗逆相關的螺旋環螺旋蛋白家族基因KT487在提高植物耐鹽能力中的應用。

背景技術

水稻、玉米和小麥是我國重要的糧食作物，三大作物的產量、品質對于我國的糧食生產和糧食安全都至關重要。干旱、鹽堿、高溫和凍害等非生物逆境會直接影響糧食作物的正常生長和產量。利用現代農業生物技術，如轉基因技術培育具有耐逆性和廣泛適應性的農作物新品種，可以使農作物在逆境條件下保持穩定高產。隨著轉基因研究的深入，已經陸續分離克隆了一些與抗逆相關的基因，包括代謝過程中的關鍵調控基因，滲透調節蛋白、小分子物質，還有參與調控各種逆境應答途徑的轉錄因子等。

轉錄因子是調控基因表達的關鍵基因，對作物的生長發育起著重要的調節作用。多年以來，轉錄因子的克隆和功能研究一直是科學研究的熱點之一，科學家們利用不同的研究路線分離鑒定了大量的轉錄因子，也從中發現了一些與農藝性狀相關的調控因子，為農作物的性狀改良提供了重要基因資源。在水稻基因組測序工作完成后，許多數據庫對水稻基因組進行了分析。據預測，在秈稻和粳稻中分別包含2,025個和2,384個轉錄因子，分屬于63個轉錄因子基因家族，如WRKY(111/113，秈稻/粳稻)、bZIP(88/109)、AP2/EREBP(174/182)、AUX/IAA(30/46)、MYB(136/138)、HB(84/103)等。根據以往的文獻報道與數據庫的功能注釋，這里既包含植物所特有的轉錄因子家族，如WRKY，也包含與植物生長發育、抗逆性等密切相關的其它一些轉錄因子家族，如bZIP、AP2/EREBP、MYB等。利用這些數據庫，結合基因芯片雜交、EST序列等基因表達信息，從基因組水平預測和分離水稻轉錄因子全長cDNA，并利用已經建立的高效的水稻轉化系統使其在水稻中過量表達，對其進行規模化功能驗證，進一步通過研究轉基因水稻的表型變化及抗逆性能的改變等推斷轉錄因子的功能；在大量的重復性的植物轉化、表型分析、功能鑒定等工作的基礎上，尋找在改良農作物中具有實用價值的植物重要調節因子，并應用于作物的性狀改良，對有效解決農業生產中的實際問題，具有重要的理論意義和應用價值。

發明內容

本發明的目的是提供一個與耐逆性相關的水稻螺旋環螺旋蛋白家族基因KT487，以用于提高植物的耐逆性能。

本發明所提供的螺旋環螺旋蛋白家族基因KT487，來源于稻屬水稻(Oryza?sativa?L.)，編碼具有下述氨基酸序列的蛋白質：

1)序列表中的SEQ?ID?NO：1；

序列表中的SEQ?ID?NO：1由278個氨基酸殘基組成，為蛋白KT487。

本發明中KT487的編碼基因既可為所述基因的cDNA序列，也可為所述基因的基因組DNA序列，或者是與所述基因具有90％以上同源性且編碼相同功能蛋白的DNA序列。具有SEQ?ID?NO：1所示氨基酸序列的編碼基因可以具有序列表中SEQ?ID?NO：2的核苷酸序列。

含有本發明基因的表達載體、轉基因細胞系及宿主菌均屬于本發明的保護范圍。

擴增KT487任一片段的引物對也在本發明的保護范圍之內。

本發明的另一個目的是提供一種提高植物耐逆性的方法。

本發明所提供的提高植物耐逆性的方法，是將編碼本發明與耐逆性相關的KT487基因導入植物組織、細胞或器官，植物耐逆性獲得提高。

在上述提高植物耐逆性的方法中，本發明中水稻與耐逆性相關的KT487基因既可為所述基因的cDNA序列，也可為所述基因的基因組基因序列；與所述基因具有90％以上同源性且編碼相同功能蛋白的DNA序列，是將所述基因的cDNA或基因組基因序列用已知的方法進行分離和/或修飾和/或設計得到的。本領域的技術人員應該理解的是，特定基因序列中核苷酸同一性的微小改變可能會導致該基因效能的降低或者加強，而且在一些應用(例如，反義或共抑制技術)中，部分序列經常會和全長序列同樣有效地發揮作用。基因序列變化或縮短的方法，以及測試這些發生變化的基因的有效性的方法均是本領域技術人員熟知的。

本發明水稻與耐逆性相關KT487基因或其同源序列可通過植物表達載體導入植物組織、細胞或器官；用于構建所述植物表達載體的出發載體可為任意一種可用于根瘤農桿菌或發根農桿菌轉化植物的雙元載體或可用于植物微彈轟擊的載體等，如pBin系列載體(如pBin