[發明專利]大豆圣豆9號NAC轉錄因子基因GmST2及其應用

有效

• 申請號: 201210128590.7
• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號: CN102676541A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 向鳳寧;姬丹丹;李朔
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/84;A01H5/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李健康

技術領域

本發明屬于生物基因工程技術領域，尤其涉及大豆圣豆9號NAC轉錄因子基因——GmST2及其應用。?

背景技術

大豆是重要的經濟作物，因此提高和優化大豆品質成為人們關注的熱點。我國是世界上最缺水的國家之一，干旱是我國農業生產主要自然災害，且鹽堿地和次生鹽堿化耕地的面積逐年增加，這些不利的環境條件嚴重制約了我國的農作物產量。為了適應這些不利的環境，植物內部發展一系列的防衛措施，也需要非生物脅迫應答基因參與。目前已經鑒定了許多鹽和干旱應答基因并驗證了他們在非生物脅迫中的功能，但關于很多非生物脅迫相關的基因的生物學功能仍然是未知的。?

植物轉錄因子研究是功能基因組研究的一個重要方面。雖然轉錄因子在基因組中所占比例很少，但在調控植物的生長發育、響應外界環境脅迫中發揮重要作用。NAC轉錄因子是近十年來新發現的植物特有的轉錄調控因子。1997年Aida等首先報道了NAC結構域，發現在矮牽牛NAM基因、擬南芥A?TA?F1/2和CUC2基因編碼蛋白的N端包含一段保守的氨基酸序列，取三基因首字母命名為NAC。第一個NAC轉錄因子是由Souer等于1996年從矮牽牛中克隆得到的，隨后在擬南芥、水稻、小麥、大豆等物種中相繼發現，目前在擬南芥中共發現了105個NAC成員，而大豆中則發現了226個。研究表明，NAC轉錄因子在植物的生長發育、器官建成、激素調節和防御抵抗多種生物和非生物脅迫等方面發揮著重要作用。?

植物的生存環境復雜多變，經常遭受干旱、高鹽、低溫和病蟲害等逆境脅迫，影響植物的生長發育，甚至會造成植物死亡，嚴重影響農業生產和生態環境。NAC轉錄因子受多種生物脅迫和非生物脅迫的誘導表達，參與植物的脅迫應答。然而，還未見大豆NAC膜結合轉錄因子功能的報道。?

發明內容

本發明的目的是提供一種大豆圣豆9號NAC轉錄因子基因-GmST2及其應用。?

本發明的技術方案是：從圣豆9號中分離得到NAC轉錄因子基因-GmST2，將該基因轉到模式植物擬南芥中證明其功能，然后將該基因轉到原植株大豆中得到抗鹽/耐旱性提高的轉基因植株。?

本發明所述的大豆圣豆9號NAC轉錄因子基因GmST2，其特征在于：所述基因cDNA的核苷酸序列如SEQ?ID?No.1所示。?

本發明還提供了一種含上述的大豆圣豆9號NAC轉錄因子基因GmST2的植物表達載體pK2GW7::GmST2，其特征在于：所述載體克隆區域核苷酸序列如SEQ?ID?No.5所示。?

本發明還提供了一種含上述的大豆圣豆9號NAC轉錄因子基因GmST2的植物表達載體pB2GW7::GmST2，其特征在于：所述載體克隆區域核苷酸序列如SEQ?ID?No.6所?示。?

本發明所述圣豆9號NAC轉錄因子基因GmST2在植株中表達GmST2基因和提高抗鹽/耐旱性的應用。。?

其中：所述植株是大豆或擬南芥；進一步的，所述擬南芥是Col-0野生型，大豆品種是魯豆11。?

具體的，本發明所述圣豆9號NAC轉錄因子基因GmST2在擬南芥或大豆植株中表達GmST2的應用。?

本發明首先在圣豆9號植株中克隆到了NAC轉錄因子基因GmST2；利過gateway系統將GmST2基因進行BP反應連接到pDONR221(見圖1)，然后通過轉化的方法在大腸桿菌DH5α中得到大量克隆，接著進行LR反應把此基因GmST2連接到表達載體pK2GW7(見圖2)和pB2GW7(見圖3)上，并在大腸桿菌DH5α中表達；接著篩選轉基因大腸桿菌，并提取轉化質粒，最后將轉化質粒轉入農桿菌菌株GV3101中。將轉化農桿菌菌株轉入擬南芥和大豆中，從而驗證表達的GmST2的功能。?

本發明的有益效果：利用現有的植物基因工程技術，本發明首次克隆得到了圣豆9號NAC轉錄因子基因GmST2并在擬南芥中進行表達，使轉基因擬南芥獲得了非轉基因擬南芥所不具備的提高抗鹽/耐旱性的能力。通過大豆萌動胚真空滲透輔助的外源基因轉化方法將該基因轉入大豆中，經過比較分析證明，轉基因植株比非轉基因植株的抗鹽/耐旱性提高。?

本發明所述的基因可廣泛用于培育抗鹽/耐旱的植物品種。?

附圖說明

圖1為入門載體pDONR221圖譜。?

圖2為植物表達載體pK2GW7圖譜。?

圖3為植物表達載體pB2GW7圖譜。?