[發(fā)明專利]一個(gè)水稻KT471基因在提高植物耐逆性能上的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010566046.1
• 申請(qǐng)日: 2010-11-25
• 公開（公告）號(hào): CN102021183A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉雨;劉春霞;李曉娟;李早霞;王喜萍;周君莉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京未名凱拓作物設(shè)計(jì)中心有限公司
• 主分類號(hào): C12N15/29
• 分類號(hào): C12N15/29;C12N15/63;C12N15/82;C07K14/415;A01H4/00;A01H5/00
• 代理公司: 北京君尚知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11200
• 代理人: 董琍雯

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及植物基因工程和植物生物技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及來源于水稻的與抗逆相關(guān)的KT471基因在提高植物耐逆性能中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

水稻、玉米和小麥?zhǔn)俏覈?guó)重要的糧食作物，三大作物的產(chǎn)量、品質(zhì)對(duì)于我國(guó)的糧食生產(chǎn)和糧食安全都至關(guān)重要。干旱、鹽堿、高溫和凍害等非生物逆境會(huì)直接影響糧食作物的正常生長(zhǎng)和產(chǎn)量。

隨著分子生物學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展和轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用與普及，以農(nóng)作物性狀改良為主要目標(biāo)的轉(zhuǎn)基因生物新品種的培育越來越受到重視。美國(guó)、日本、加拿大、韓國(guó)以及歐洲一些國(guó)家的政府都投入了相當(dāng)多的資金開展植物功能基因組的研究；同時(shí)，一些高端的生物技術(shù)公司投入大量的人力物力分離各類功能基因的全長(zhǎng)cDNA，搶先獲得有用的基因資源。如美國(guó)的CERES公司，利用高質(zhì)量的全長(zhǎng)cDNA文庫，在短短幾年時(shí)間里已經(jīng)在玉米，擬南芥、大豆、小麥、棉花、油菜等植物上申請(qǐng)了將近15000個(gè)基因的專利；使得實(shí)力強(qiáng)大的MONSANTO公司出巨資與其合作，共同研究基因的功能。但是，一些通過基因缺失突變體等手段獲得的功能明確的基因，尤其是抗逆相關(guān)基因，很難真正應(yīng)用于農(nóng)作物的性狀改良，其原因主要是在改善了抗逆性能的同時(shí)，也影響了植物的正常生長(zhǎng)，無法保持優(yōu)良農(nóng)藝性狀。但有些抗逆相關(guān)基因在受逆境誘導(dǎo)型啟動(dòng)子的調(diào)控時(shí)基本上不影響作物的正常生長(zhǎng)。針對(duì)這一狀況，美國(guó)的Mendel?Biotechnology公司將擬南芥全部轉(zhuǎn)錄因子與不同的啟動(dòng)子組合，分別轉(zhuǎn)入到番茄中，獲得了一批在農(nóng)作物改良方面有很大應(yīng)用潛力的基因。證明通過基因的規(guī)模化功能驗(yàn)證尋找作物性狀改良的有效基因的方法是一條切實(shí)可行的途徑。

轉(zhuǎn)錄因子是一類調(diào)控基因表達(dá)的關(guān)鍵基因，對(duì)作物的生長(zhǎng)發(fā)育起著重要的調(diào)節(jié)作用。利用生物信息手段，根據(jù)轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)從基因組水平推測(cè)的轉(zhuǎn)錄因子基因是一組最有可能具有明確功能的基因。多年以來，轉(zhuǎn)錄因子的克隆和功能研究一直是科學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。科學(xué)家們利用不同的研究路線分離鑒定了大量的轉(zhuǎn)錄因子，豐富了轉(zhuǎn)錄因子數(shù)據(jù)庫，也從中發(fā)現(xiàn)了一些與農(nóng)藝性狀相關(guān)調(diào)控因子，為農(nóng)作物的性狀改良提供了重要基因資源。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一個(gè)與耐逆性相關(guān)的水稻基因KT471，以用于提高植物的耐逆性能。

發(fā)明所提供的與耐逆性相關(guān)的KT471基因，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(zhì)：

1)序列表中的SEQ?ID?NO：1；

序列表中的SEQ?ID?NO：1由170個(gè)氨基酸殘基組成，為蛋白KT471。

本發(fā)明中KT471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(fā)明基因的表達(dá)載體、轉(zhuǎn)基因細(xì)胞系及宿主菌均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

擴(kuò)增KT471任一片段的引物對(duì)也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種提高植物耐逆性的方法。

本發(fā)明所提供的提高植物耐逆性的方法，是將編碼本發(fā)明與耐逆性相關(guān)的KT471基因?qū)胫参锝M織、細(xì)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(fā)明中水稻與耐逆性相關(guān)的KT471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(jìn)行分離和/或修飾和/或設(shè)計(jì)得到的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)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(huì)導(dǎo)致該基因效能的降低或者加強(qiáng)，而且在一些應(yīng)用(例如，反義或共抑制技術(shù))中，部分序列經(jīng)常會(huì)和全長(zhǎng)序列同樣有效地發(fā)揮作用。基因序列變化或縮短的方法，以及測(cè)試這些發(fā)生變化的基因的有效性的方法均是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的。