[發明專利]一種提高植物非生物脅迫抗性的方法

有效

• 申請號: 201810075756.0
• 申請日: 2018-01-26
• 公開（公告）號: CN108192913B
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 余舜武;李佳;張余;李天菲;吳金紅;黎佳佳;羅利軍
• 申請（專利權）人: 上海市農業生物基因中心
• 主分類號: C12N15/82
• 分類號: C12N15/82;C12N15/29;C07K14/415;A01H6/46;A01H5/00
• 代理公司: 上海智力專利商標事務所(普通合伙) 31105
• 代理人: 周濤

本發明屬于基因工程技術領域，具體涉及到一種轉基因方法提高植物非生物脅迫抗性的方法。本發明公開了一種在制備轉苔蘚PpBURP2基因抗非生物脅迫植物的用途，其特征在于其編碼氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示；或其編碼氨基酸序列為至少與SEQ ID NO.2所示氨基酸序列90％同源性且具有提高植物的抗逆性的氨基酸序列。本發明所述PpBURP2基因，在抗高溫、抗旱、抗鹽和抗重金屬鎘脅迫等具有明顯的作用，因此可將本發明所述基因與植物中過表達啟動子結合后導入合適的表達載體并轉化植物宿主，提高植物抗非生物逆境的能力。

技術領域

本發明屬于基因工程技術領域，具體涉及來源于苔蘚植物的基因及其在提高植物的非生物脅迫抗性的應用。

背景技術

我國是一個農業大國，農作物的正常生長對保證我國糧食安全具有重要意義。但我國是一個自然災害頻發的國家，近年來呈現發生頻率增高、持續時間加長、影響范圍擴大的特點，農作物在生長過程中如果遭遇嚴重的自然災害，常造成農作物大量減產。為了實現長期的糧食安全和可持續發展，深入了解植物非生物脅迫生物學是農業科學技術研究的重要目標之一。植物在長期的進化過程中逐漸發展出應對各種各樣的非生物逆境的機制，如干旱、高低溫、鹽堿、重金屬污染和滯澇等。苔蘚植物作為最早出現的陸生植物的代表，生活周期仍以配子體為主，在植物進化史上占據著重要的地位。挖掘和研究苔蘚適應陸地生物進化而來的抗逆基因，嘗試將重要的抗逆基因對農作物進行基因工程改造，也是一種有效的獲得抗逆農作物新品種的育種手段。

科學研究發現，為抵抗惡劣的環境變化，植物體細胞能感受外界環境的變化并將信號傳遞到細胞內，誘導細胞啟動表達各種抗逆基因共同來抵御不良環境對植物體的傷害。包含BURP區域的蛋白是植物中發現的一類蛋白，其基因被認為是是植物ABA信號傳導研究中一個重要的參照基因，在植物發育和抗逆反應中發揮著重要作用。最早發現該類基因與植物逆境相關的研究發表在雜志《Molecular And General Genetics綜合分子遺傳學》(1993，238(1-2):17-25)上，文章題目為“The plant hormone abscisic acid mediatesthe drought-induced expression but not the seed-specific expression of rd22,agene responsive to dehydration stress in Arabidopsis thaliana(植物激素脫落酸介導的干旱誘導表達但不是種子特異表達的擬南芥基因rd22是脫水脅迫應答基因)”。該文描述了擬南芥基因RD22在脫水和鹽脅迫處理下的表達，是脫落酸ABA誘導表達的正相關的基因。后來進一步的研究也確認RD22基因功能與擬南芥抗旱性相關(Harshavardhan etal,PLoS One 2014；9(10):e110065)。