[發(fā)明專利]一種ZxABCG11基因及其用途

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710095371.6
• 申請日: 2017-02-22
• 公開（公告）號: CN107058336A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王鎖民;田野;張婧;未麗
• 申請（專利權(quán)）人: 蘭州大學(xué)
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;A01H5/00
• 代理公司: 北京天奇智新知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11340
• 代理人: 朱海江

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種ZxABCG11基因及其用途。

背景技術(shù)

我國是世界上旱災(zāi)最嚴(yán)重的國家之一，干旱和半干旱地區(qū)占國土面積的50.8％，并且主要分布在西北地區(qū)，干旱已成為限制農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)的主要因素之一。在干旱面積日益擴(kuò)大、程度日趨加重的情況下，如何實現(xiàn)農(nóng)牧業(yè)高產(chǎn)已經(jīng)成為亟待解決的迫切問題。從抗旱性極強(qiáng)的荒漠植物中發(fā)掘其優(yōu)異抗逆基因資源進(jìn)而改良栽培作物的抗逆性，是解決該問題的有效途徑之一。西北地區(qū)的荒漠植物在對極端環(huán)境的長期適應(yīng)和進(jìn)化中逐漸形成了復(fù)雜而獨(dú)特的抗旱機(jī)制、蘊(yùn)含著豐富的抗旱基因資源，其在農(nóng)作物及優(yōu)良牧草抗旱性的遺傳改良方面具有重要的應(yīng)用價值。

旱生植物霸王是我國西北荒漠地區(qū)植被組成的優(yōu)勢種，具有極強(qiáng)的抗旱性。目前對霸王抗旱機(jī)制的研究主要集中于離子轉(zhuǎn)運(yùn)及滲透調(diào)節(jié)方面，其適應(yīng)干旱環(huán)境的有效策略之一是大量吸收并積累Na+，在質(zhì)膜、液泡膜Na+/H+逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的作用下將根系吸收的Na+上運(yùn)至植株地上部并儲存于液泡中作為有益的滲透調(diào)節(jié)劑來抵御干旱脅迫。而表皮角質(zhì)層是植物適應(yīng)干旱環(huán)境，防止水分散失的重要屏障，但目前的研究主要以耐旱能力較弱的中生植物為對象。趙翠仙和黃子琛的研究表明，旱生植物表皮角質(zhì)層發(fā)育要比中生植物強(qiáng)烈、且多漿旱生植物角質(zhì)層比少漿旱生植物更為加厚，多漿旱生植物霸王十分發(fā)達(dá)的葉表皮角質(zhì)層是其適應(yīng)沙漠干旱環(huán)境的重要特征。然而，有關(guān)旱生植物霸王角質(zhì)層脂質(zhì)分泌機(jī)制及其分子基礎(chǔ)的研究至今尚未見報道。該機(jī)制的闡明將有助于解析角質(zhì)層在荒漠植物適應(yīng)干旱環(huán)境中的作用機(jī)制，將克服栽培作物抗性育種中抗逆基因匱乏的問題，在農(nóng)作物和優(yōu)良牧草抗旱性的遺傳改良方面有廣闊的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是提供一種ZxABCG11基因及其用途，其可提高植物的抗旱性。

一種ZxABCG11基因，其核酸序列如SEQ ID NO:1所示，基因來源于旱生植物霸王。

一種ZxABCG11基因的用途，是將ZxABCG11基因?qū)肽康闹参镏校玫娇鼓嫘蕴岣叩霓D(zhuǎn)基因植物，其抗逆性為抗旱性及抗高溫性。

具體的方案為：ZxABCG11基因通過重組表達(dá)載體導(dǎo)入所述目的植物中。

通過向目的植物中導(dǎo)入ZxABCG11基因后，目的植物的抗旱性得到顯著提升。

附圖說明

圖1為霸王幼嫩葉總RNA質(zhì)量檢測電泳圖；

圖2為ZxABCG11 3’端片段電泳檢測圖；

圖3為ZxABCG11 3’端片段菌體電泳檢測圖；

圖4為ZxABCG11 3’端cDNA序列及軟件預(yù)測分析的氨基酸序列；

圖5為ZxABCG11 5’端目的片段電泳檢測圖；

圖6為ZxABCG11 5’端片段菌體電泳檢測圖；

圖7為ZxABCG11 5’端測序所得核苷酸序列及軟件分析的氨基酸序列；

圖8為ZxABCG11全長核酸序列分段校正電泳檢測圖(注：M:DNA分子量標(biāo)準(zhǔn)；1.2.3.4:片段1.2.3和4)；

圖9為ZxABCG11全長cDNA核酸序列及軟件推測翻譯的氨基酸序(注：圖中方框分別標(biāo)注起始密碼子及終止密碼子)；

圖10為不同葉位霸王ZxABCG11相對表達(dá)量分析；

圖11為鹽處理與滲透脅迫下霸王ZxABCG11相對表達(dá)量分析；

圖12為高溫處理與高溫+滲透脅迫下霸王ZxABCG11相對表達(dá)量分析；

其中：圖10、11、12中，數(shù)值為平均值±SD(n＝3)，柱上不同字母表示在P＜0.05水平上差異顯著(Duncan檢驗)；Zxactin為內(nèi)參基因，實驗重復(fù)3次)。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例對本發(fā)明進(jìn)行具體說明。應(yīng)當(dāng)理解，以下文字僅僅用以描述本發(fā)明的一種或幾種具體的實施方式，并不對本發(fā)明具體請求的保護(hù)范圍進(jìn)行嚴(yán)格限定。

下述實施例中，如無特殊說明，均為常規(guī)方法。

一、植物材料的培養(yǎng)與處理

將培養(yǎng)5周齡的霸王幼苗進(jìn)行如下處理，進(jìn)行表達(dá)模式分析：

a.干旱脅迫:用-0.5MPa山梨醇的營養(yǎng)液處理0.5，1，3，6，12，24，48h；

b.鹽處理:用含有50mmol/L的NaCl的營養(yǎng)液處理0.5，1，3，6，12，24，48h；

c.高溫處理:將幼苗移入35℃光照培養(yǎng)箱0.5，1，3，6，12h；