[發(fā)明專利]水稻轉(zhuǎn)錄因子OsAP21基因的應(yīng)用

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110149590.0
• 申請(qǐng)日: 2011-06-04
• 公開（公告）號(hào): CN102226188A
• 公開（公告）日: 2011-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳建民;許冉冉;高勇;熊愛生;金曉芬;黎華;劉知曉;朱雪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 揚(yáng)州大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N15/29
• 分類號(hào): C12N15/29;C12N15/82;A01H5/00
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 盧亞麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于作物遺傳育種領(lǐng)域，具體涉及水稻轉(zhuǎn)錄因子OsAP21基因的功能及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

對(duì)作物產(chǎn)量危害的自然災(zāi)害中，干早、低溫和鹽漬是諸多非生物逆境中最為嚴(yán)重的，這些不利的環(huán)境因素能夠?qū)χ参镌斐蓚Α＠纾稍缑{迫能夠影響光合作用，抑制植物生長(zhǎng)，而且會(huì)在細(xì)胞內(nèi)導(dǎo)致大量活性氧和自由基的產(chǎn)生，從多方面影響植物的正常生長(zhǎng)。低溫會(huì)使細(xì)胞內(nèi)結(jié)冰，從而導(dǎo)致類似于干旱引起的滲透脅迫發(fā)生。高鹽脅迫則會(huì)破壞水勢(shì)的平衡和離子分布的平衡，導(dǎo)致植物受到分子損傷、生長(zhǎng)延遲。這些非生物逆境不僅嚴(yán)重制約了糧食生產(chǎn)，而且日益惡化植物的生存環(huán)境乃至影響到人類。

在緩解環(huán)境日益惡化的同時(shí)，使植物自身對(duì)這些逆境具有更強(qiáng)的抵抗力是保證作物產(chǎn)量、質(zhì)量不受影響的一個(gè)重要手段。

轉(zhuǎn)錄因子是植物體內(nèi)非常重要的一類基因，它們是一群能與真核基因啟動(dòng)子區(qū)域中的順式作用元件發(fā)生特異性結(jié)合，從而調(diào)控目的基因以特定的強(qiáng)度、在特定的時(shí)間與空間表達(dá)蛋白質(zhì)。轉(zhuǎn)錄因子可以單獨(dú)或協(xié)同調(diào)節(jié)各種脅迫誘導(dǎo)功能基因的表達(dá)，從而形成不同的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，在這些網(wǎng)絡(luò)中，轉(zhuǎn)錄因子往往作為網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)將不同逆境的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)連接在一起，形成更大的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。因此，要使植物的抗逆性得到綜合的、根本性的改良，轉(zhuǎn)錄因子具有很好的潛能。

轉(zhuǎn)錄因子OsAP21基因序列于2005年由Ohyanagi等在NCBI上登陸（NM_001048853），但對(duì)其功能至今還沒有任何研究報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供水稻轉(zhuǎn)錄因子OsAP21基因的功能，并進(jìn)一步公開了該基因的應(yīng)用。

本發(fā)明通過對(duì)OsAP21基因在水稻受激素及非生物逆境時(shí)的誘導(dǎo)表達(dá)模式判斷，該基因可能參與植物抗逆途徑。根據(jù)該基因的cDNA序列設(shè)計(jì)引物，利用PCR技術(shù)從水稻IR36總cDNA中擴(kuò)增得到OsAP21基因。利用農(nóng)桿菌蘸花法轉(zhuǎn)化到擬南芥植株中，并研究其在擬南芥體內(nèi)的抗逆功能，為OsAP21基因在其他植物上的應(yīng)用提供了很好的基礎(chǔ)。

本發(fā)明所述的水稻OsAP21基因可用于植物轉(zhuǎn)化，提高植物的抗旱、耐鹽和耐冷能力。

本發(fā)明還公開了一種提高植物抗旱、耐鹽和耐冷能力的方法，是用水稻OsAP21基因轉(zhuǎn)化目標(biāo)植物，從而獲得轉(zhuǎn)基因植物。

所述的提高植物抗旱、耐鹽和耐冷能力的方法，包括下述步驟：

（1）提取水稻RNA，

（2）?PCR獲得水稻OsAP21基因片段，

（3）將水稻OsAP21基因片段構(gòu)建到pCAMBIA-1304中獲得農(nóng)桿菌雙元載體命名為YG8473，

（4）利用電擊法質(zhì)粒YG8473轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌，

（5）帶有轉(zhuǎn)化質(zhì)粒的農(nóng)桿菌采用蘸花法轉(zhuǎn)化目標(biāo)植物，

（6）轉(zhuǎn)基因陽(yáng)性苗的篩選。

本發(fā)明根據(jù)OsAP21基因的序列（NM_001048853）設(shè)計(jì)如下引物：

R6995：?5’-GGATCCATGGCTGCCAGCGAGGAAAGCTC-3’（SEQ?ID?NO.1），

R6996：?5’–GAGCTCTAGTACTCC?CAGAGGAGAGG-3’?（SEQ?ID?NO.2）。

利用PCR技術(shù)從水稻IR36總cDNA中擴(kuò)增得到OsAP21基因全長(zhǎng)cDNA。經(jīng)測(cè)序?yàn)檎_，OsAP21的全長(zhǎng)cDNA為687bp（SEQ?ID?NO：7），編碼一個(gè)由229個(gè)氨基酸組成的蛋白（SEQ?ID?NO：8）。

本發(fā)明根據(jù)OsAP21基因的cDNA序列設(shè)計(jì)如下檢測(cè)引物：

OsAP21F1：5’-?CCCTCCTCCTCCACCTCCACC-3’?（SEQ?ID?NO.3）

OsAP21Z1：5’-GCGCATCGTACGCCGTCCAGC?-3’?（SEQ?ID?NO.4）。

檢測(cè)水稻經(jīng)過ABA、PEG、NaCl和冷處理后體內(nèi)OsAP21基因的表達(dá)情況。結(jié)果表明OsAP21受ABA、PEG、NaCl和冷誘導(dǎo)表達(dá)。