[發明專利]植物耐低溫基因SnRK2.6/OST1的應用

在審

• 申請號: 201410509412.8
• 申請日: 2014-09-28
• 公開（公告）號: CN104313039A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 楊淑華;丁楊林;張曉燕
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: C12N15/54
• 分類號: C12N15/54;C12N15/84;A01H5/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君

技術領域

本發明涉及基因工程及分子生物學領域，具體地說，涉及植物耐低溫基因SnRK2.6/OST1的應用。

背景技術

隨著人口數量的增長和氣候的變化，糧食安全問題已經成為世界矚目的問題之一。為了解決這個問題，科學家們通過基因育種的方法選育了大批優秀的經濟作物品系，為世界的糧食安全問題做出了巨大貢獻。

低溫作為重要的氣候因素之一，極大地限制了植物的地理分布以及作物的產量和品質。為此，科學家們研究植物是如何響應低溫脅迫的分子機制，旨在為作物抗逆工程，培育抗冷的作物品種提供重要的，有價值的理論依據，提高農作物的產量。

擬南芥(Arabidopsis?thaliana)屬于十字花科植物，鑒于其基因組小，生長較快等優勢，被廣泛用于植物遺傳學、細胞生物學、分子生物學等研究中。對于擬南芥的研究，可以為很多作物的研究提供最新的研究思路以及理論指導。通過農桿菌侵染的方法，可以將相關基因轉到野生型擬南芥中，獲得該基因的過表達或基因敲除株系，進而研究該基因在相關逆境中的功能，從而為研究植物如何應答逆境的分子機制提供重要的分子基礎。

發明內容

本發明的目的是提供植物耐低溫基因SnRK2.6/OST1的應用。

為了實現本發明目的，本發明提供的植物耐低溫基因SnRK2.6/OST1的應用，其是通過在植物中過表達SnRK2.6/OST1基因，獲得耐低溫的轉基因植物。

本發明中涉及的SnRK2.6/OST1基因的序列為：

i)Seq?ID?No.1所示的核苷酸序列；或

ii)Seq?ID?No.1所示的核苷酸序列經取代、缺失和/或增加一個或多個核苷酸且表達相同功能蛋白質的核苷酸序列；或

iii)在嚴格條件下與Seq?ID?No.1所示序列雜交的核苷酸序列；

所述嚴格條件為在含0.1％SDS的0.1×SSPE或含0.1％SDS的0.1×SSC溶液中，在65℃下雜交，并用該溶液洗膜。

SnRK2.6/OST1基因由2558個堿基組成，該基因的讀碼框為自5’端第112位到第2405位堿基。該基因讀碼框由10個外顯子和9個內含子組成，第1位到第282位堿基，第441位到第668位堿基，第764位到第個外顯子829位堿基，第950位到第1003位堿基，第1088位到第1180位堿基，第1250位到第1342位堿基，第1598位到1702位堿基，第1808位到1906位堿基，2019位到2217位堿基，第2308位到2402位堿基為其外顯子序列，其余為其內含子序列。SnRK2.6/OST1基因來源于哥倫比亞生態型擬南芥，在擬南芥基因組數據庫中的編號為At4g33950。

由SnRK2.6/OST1基因編碼的氨基酸序列如Seq?ID?No.2所示。應當理解，本領域技術人員可根據本發明公開的氨基酸序列，在不影響其活性的前提下，取代、缺失和/或增加一個或幾個氨基酸，得到所述蛋白的突變序列。例如，將第33位Cys替換為Arg。

應理解，考慮到密碼子的簡并性及不同物種密碼子的偏愛性，本領域技術人員可以根據需要使用適合特定物種表達的密碼子。

本發明還提供含有植物耐低溫的SnRK2.6/OST1基因序列或其片段的克隆載體或各類表達載體，含有所述載體的宿主細胞，含有所述基因序列或其特異片段的轉化植物細胞和轉基因植物。

前述應用中，所述植物包括單子葉植物和雙子葉植物，例如擬南芥等。將植物耐低溫SnRK2.6/OST1基因在植物中過表達，包括利用任一種可以引導外源基因在植物中過表達的載體進行。

本發明還提供一種構建耐低溫的轉基因擬南芥的方法，包括以下步驟：

1)提取擬南芥總RNA，反轉錄獲得cDNA，以cDNA為模板，F和R為引物，擴增SnRK2.6/OST1基因，將擴增產物構建到表達載體pSuper1300上，獲得的重組表達載體命名為Super:SnRK2.6/OST1；

2)用Super:SnRK2.6/OST1轉化農桿菌GV3101，然后利用轉化的農桿菌侵染擬南芥花序，獲得耐低溫的轉基因擬南芥幼苗。

其中，步驟1)中所述引物F和R的核苷酸序列如Seq?ID?No.3和4所示。所述擬南芥優選為野生型擬南芥植株，即具有純合基因型的擬南芥植株。