[發明專利]一種獲得抗旱性增強的植物的方法

有效

• 申請號: 201610101065.4
• 申請日: 2016-02-24
• 公開（公告）號: CN107119068B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 高彩霞;張華偉;梁振
• 申請（專利權）人: 中國科學院遺傳與發育生物學研究所
• 主分類號: C12N15/82
• 分類號: C12N15/82;A01H5/00;A01H6/46
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢;張立娜

本發明公開了一種獲得耐旱性增強的植物的方法。本發明所提供的獲得耐旱性增強的植物的方法，包括如下步驟：將目的植物中與擬南芥AtCER9基因同源的基因進行突變，從突變后的植物中獲得與所述目的植物相比耐旱性增強的植物。本發明利用基因組編輯技術定點突變目的植物中的擬南芥AtCER9同源基因，獲得了抗旱能力提高的植物材料。本發明為耐旱植物的開發提供了新的材料。

技術領域

本發明屬于生物技術育種領域，涉及一種獲得抗旱性增強的植物的方法。

背景技術

地球表面約有70％面積被水覆蓋，但是地球上的淡水資源僅占地球總水量的2％左右，可被人類利用的淡水總量只占地球上總水量的十萬分之三，占淡水總蓄量的0.34％。并且隨著環境污染的日益嚴重，可被人類利用的淡水資源還在不斷減少。農業用水占人類總用水量的60％以上，由于人口增加對糧食產量需求還在不斷提高，所以農業缺水問題日益嚴重。

地球變暖引起地面蒸發量增加，造成大量內陸地區的河流蓄水量減少，甚至干涸；而溫室效應也帶來短期及長期的極端干旱天氣頻發。在世界各地，干旱已經成為威脅糧食生產安全的第一大災害因素。

干旱脅迫嚴重影響植物生長，在苗期及生殖生長階段，植物對干旱脅迫最為敏感。干旱脅迫能夠抑制植物生長，降低植物的光合效率，影響植物的育性，對農業生產危害嚴重。因此，培育抗旱植物是農業育種工作的重中之重。

植物自身具有多條途徑來應對干旱脅迫，主要分為以下三類。一，減少葉片的蒸騰量，提高植物的保水能力。二，依靠發達的根系，在缺水的土壤中汲取足夠的水分。三，提高植物在失水條件下的生存力。失水會對植物造成一系列的次級脅迫，如滲透脅迫、氧化脅迫等，植物細胞可以通過提高滲透調節物質及抗氧化物質的含量，避免或降低次級脅迫對植物造成的損傷。第一類機制在育種應用中的更為重要，因為，它不僅能提高植物的耐旱能力，而且能夠降低植物生長過程中對水分的需求量，有利于培育節水植物。

植物葉片的蒸騰主要通過兩條途徑：一，隨著呼吸作用的進行，水分從氣孔排除；二，水分從葉片表皮的其他細胞表面蒸騰。在第二條途徑中，葉片的表面結構，尤其是蠟質的組成及分布對植物葉片蒸騰速率的影響至關重要。因此，通過基因工程的方法，改變植物葉片的蠟質層結構，可能能培育出優秀的抗旱植物品種。

發明內容

本發明的目的是提供一種獲得抗旱性增強的植物的方法。

本發明所提供的獲得耐旱性增強的植物的方法，具體包括如下步驟：將目的植物中與擬南芥AtCER9基因同源的基因進行突變，從突變后的植物中獲得與所述目的植物相比耐旱性增強的植物。

其中，所述目的植物中與擬南芥AtCER9基因同源的基因為：所述目的植物中編碼的蛋白質與所述擬南芥AtCER9基因編碼的蛋白質的同源性超過50％的基因；

所述擬南芥AtCER9基因編碼的蛋白質為序列表中序列19所示的蛋白質。