[發(fā)明專利]大麥耐濕調(diào)控基因HvACO1、蛋白及其在育種中的應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910302541.2
• 申請日: 2019-04-16
• 公開（公告）號: CN110129291B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 欒海業(yè);許如根;呂超;郭寶健;王菲菲
• 申請（專利權(quán)）人: 揚州大學(xué)
• 主分類號: C12N9/02
• 分類號: C12N9/02;C12N15/53;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/46;A01H6/20
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 薛海霞;董建林

本發(fā)明公開了大麥耐濕調(diào)控基因HvACO1、蛋白及其在育種中的應(yīng)用。大麥耐濕基因HvACO1的CDS序列如SEQ ID NO:1所示。本發(fā)明首次從耐濕大麥中克隆得到耐濕基因HvACO1，并證明該基因與大麥耐濕性有關(guān)，采用基因工程的方法，將HvACO1基因過表達(dá)到擬南芥中，與對照組相比，轉(zhuǎn)基因植株耐濕能力顯著增強，說明HvACO1基因的過表達(dá)提高了植株的耐濕性。本發(fā)明中HvACO1基因的克隆與轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)基因等技術(shù)為研究大麥耐濕的分子機理及育種應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)，具有廣闊的育種應(yīng)用前景和一定的經(jīng)濟(jì)價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于基因工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一個大麥耐濕調(diào)控基因HvACO1及其育種應(yīng)用。

背景技術(shù)

濕害是土壤水分飽和或過飽和時對作物正常生長發(fā)育所產(chǎn)生的危害。濕害在世界范圍內(nèi)均有發(fā)生，尤在北美、澳大利亞、中國、印度等國濕害時常發(fā)生。據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織公布的數(shù)據(jù)顯示，世界范圍內(nèi)約有10%的種植面積受到濕害的影響。大麥旱作物，濕害嚴(yán)重影響大麥產(chǎn)量和品質(zhì)。濕害一般可使大麥減產(chǎn)20%-30%，嚴(yán)重甚至絕收。

濕害脅迫阻礙了植物根際組織內(nèi)氣體的自由流通，影響植株的光合作用和呼吸作用。植物可通過合成乙烯等生物激素來調(diào)控植物細(xì)胞程序性死亡及新生不定根與通氣組織的形成，適應(yīng)缺氧的逆境環(huán)境，與乙烯合成相關(guān)的基因?qū)μ岣咧参锏哪蜐裥跃哂姓{(diào)節(jié)作用。乙烯合成酶（ACS）和乙烯氧化酶（ACO）是乙烯合成途徑中的兩個關(guān)鍵酶，已有研究表明，將棉花的GhACO基因轉(zhuǎn)入擬南芥中，GhACO基因表達(dá)增強了擬南芥體內(nèi)乙烯的生物合成，進(jìn)而增強了擬南芥對非生物脅迫的耐受性。近年來，關(guān)于作物耐濕、耐鹽、耐旱等抗逆相關(guān)基因的克隆及育種利用已有不少報道，為耐逆作物品種的選育提供了一種新的技術(shù)途徑。目前，大麥耐濕相關(guān)的基因的研究主要集中在QTL定位層面，尚未見大麥耐濕基因克隆與育種應(yīng)用研究報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一個大麥耐濕調(diào)控基因HvACO1及其育種應(yīng)用，克隆并構(gòu)建HvACO1基因表達(dá)載體，利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)導(dǎo)入擬南芥中，對轉(zhuǎn)基因擬南芥進(jìn)行濕害脅迫處理，驗證HvACO1的耐濕功能，為大麥耐濕品種改良提供基因資源及理論依據(jù)。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：一種大麥耐濕調(diào)控相關(guān)蛋白，所述的蛋白為如下（a）或（b）：

（a）由SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；具體序列為MEIPVIDLQGLDGDASQRSQTMARLHEACKDWGFFWVDSHGVDAALMEEVKRFVYAHYDEHLKDRFYASDLAKDLLLPAEESKAVSGEVDWETAYFIRHRPANNVADFPEIPPATREMLDVYIGQMVSLAERLAECMSLNLGLDGGRVKDTFAPPFVGTKFAMYPACPRPDLLWGLRAHTDAGGIILLLQDDVVGGLEFFRGDREWVPVGPTKGSRIFVNLGDQLEVMSGGAYRSVLHRVAAVAEGRRLSVATFYNPGAEAVVAPAPTARQPAAQVYPGPYRFGDYLDYYQGTKFADKAARLQAVKELFGSRILPD；

（b）將SEQ ID NO:2的氨基酸序列經(jīng)過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與大麥耐濕調(diào)控相關(guān)的由SEQ ID NO:2衍生的蛋白質(zhì)。

本發(fā)明還提供編碼前述蛋白的基因。所述基因是如下（a1）-（a3）中任何一種的DNA分子；

（a1）SEQ ID NO:1所示的DNA分子；