[發明專利]小麥耐鹽、抗旱基因TaDHN1、重組質粒及應用

無效

• 申請號: 201310686299.6
• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號: CN103667315A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 秦余香
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/82;C07K14/415;A01H5/00
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所 37224
• 代理人: 李茜

技術領域

本發明屬于植物基因工程技術領域，尤其涉及小麥耐鹽、抗旱基因TaDHN1、重組質粒及應用。?

背景技術

近年來，各種非生物脅迫嚴重影響作物的產量，其中鹽和干旱脅迫對植物的影響尤為突出。通過基因工程培育耐逆新品種是有效利用鹽堿地、提高植物的抗旱能力，增加糧食產量，保障糧食安全的重要手段。目前利用基因工程技術開展植物耐鹽、抗旱方面的研究已取得了較大的的進展。一些實驗表明，將植物本身以及其他生物中與耐鹽相關的基因轉入植物中，其異源轉錄和翻譯產物可以使轉基因植物的耐鹽能力提高。?

小麥是全世界35%以上人口的主食，也是山東省主要糧食作物之一。但小麥屬甜土植物，在鹽漬化土壤中生長極差，因此克隆耐鹽基因，培育耐鹽小麥新品種非常重要。?

脫水素（又稱為第二類胚發育后期豐富蛋白）是ABA依賴的鹽脅迫信號轉導通路下游的功能基因，其最早發現于胚發育后期，在種子成熟后期的脫水過程中大量表達。后來研究表明，除了參與植物正常的生長發育外，脫水素基因主要參與了植物對高鹽、干旱、冷等各種非生物脅迫的抗性。?

發明內容

本發明的目的是提供一種耐鹽、抗旱基因——小麥脫水素基因TaDHN1、重組質粒及其應用。我們在前期芯片雜交實驗中發現一個代表脫水素基因的探針在鹽處理后的小麥根中顯著上調表達，本研究在前期研究的基礎上，克隆了該脫水素基因，功能研究表明，過表達該基因可提高植物的耐鹽和抗旱能力。?

本發明的技術方案在于：首先根據小麥的表達譜芯片數據選出在小麥幼苗根中顯著受鹽誘導表達的脫水素基因（探針），然后根據探針序列設計基因特異性引物，從小麥幼苗根的全長cDNA文庫中克隆脫水素基因TaDHN1全長cDNA。測序獲得序列后，構建包含TaDHN1基因完整ORF的穩定過表達載體，最后在擬南芥中進行功能驗證。?

本發明提供的小麥耐鹽、抗旱基因名稱為TaDHN1，所述基因cDNA的核苷酸序列如SEQ?ID?No.1所示，其氨基酸序列為SEQ?ID?No.2所示。?

本發明還提供了含上述小麥基因TaDHN1的重組質粒pCAMBIA-super1300/TaDHN1：通過引物向SEQ?ID?No.1序列兩側引入XbaI和SacI雙酶切位點，然后由XbaI和SacI雙酶切植物表達載體pCAMBIA-super1300和SEQ?ID?No.1所示的基因片斷，回收載體大片段和目標基因片段再連接獲得，?

所述引物序列為：D1ORF5:?5’-TCTAGAATGGAGTACCAGGGGCAGCAC-3’（XbaI）

D1ORF3:?5’-GAGCTCTCAGTGCTGTCCGCCGGG-3’(SacI)。

本發明所述重組質粒的特征在于外源基因的表達框中含有TaDHN1基因的完整的編碼框，即全長ORF（open?reading?frame）。?

本發明提供了一種小麥耐鹽、抗旱基因TaDHN1在培育耐鹽和抗旱植物中的應用，?

本發明所述耐鹽和抗旱植物是小麥、玉米和水稻單子葉植物。

重組質粒pCAMBIA-super1300/TaDHN1在培育耐鹽、抗旱植物中的應用。?

本發明提供了提高含有基因TaDHN1植物耐鹽和抗旱性的方法，是將基因TaDHN1導入宿主植物細胞、組織或植株個體，得到具有耐鹽、抗旱性能的植株，所述的宿主植物為小麥、玉米和水稻單子葉植物。?

本發明的有益效果：本發明首次克隆得到了小麥脫水素基因TaDHN1，并通過根瘤農桿菌介導的方法將該基因轉入擬南芥，經過比較分析證明，轉基因植株的耐鹽、抗旱能力明顯提高。?

附圖說明

圖1?為TaDHN1基因全長cDNA?序列的擴增結果，?

其中M?為λDNA/(EcoRⅠ+?Hind?Ⅲ)Marker；下同，

圖2為?ABA和NaCl處理后TaDHN1基因在小麥幼苗根和葉中的RT-PCR分析：

圖2-a?為TaDHN1在ABA處理的小麥幼苗葉中的表達情況；

圖2-b為TaDHN1在ABA處理的小麥幼苗根中的表達情況；