[發(fā)明專利]一種與油菜抗旱性相關(guān)的基因、過表達(dá)載體、細(xì)胞系、宿主菌及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110361838.3
• 申請(qǐng)日: 2021-04-02
• 公開（公告）號(hào): CN113025624B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王道杰;楊翠玲;王勇鋒;趙恬;丁群英;劇凌岳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N15/29
• 分類號(hào): C12N15/29;C07K14/415;C12N15/82;A01H6/82;A01H6/20;A01H5/00
• 代理公司: 西安銘澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61223
• 代理人: 崔瑞迎

本發(fā)明屬于植物分子生物學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種與油菜抗旱性相關(guān)的基因、過表達(dá)載體、細(xì)胞系、宿主菌及其應(yīng)用。該基因?yàn)锽nWRKY255，核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。該應(yīng)用是在轉(zhuǎn)化雙子葉植物以產(chǎn)生干旱敏感型雙子葉植物中的應(yīng)用，本發(fā)明的BnWRKY255基因在抗旱上起負(fù)調(diào)控作用，并降低了過表達(dá)植株對(duì)ABA的敏感性，為深入了解油菜WRKY參與的抗逆信號(hào)網(wǎng)絡(luò)提供參考依據(jù)和相關(guān)基因。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于植物分子生物學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種與油菜抗旱性相關(guān)的基因、過表達(dá)載體、細(xì)胞系、宿主菌及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

油菜(Brassica napus L.)是世界上重要的油料作物之一，在其生長(zhǎng)過程中經(jīng)常會(huì)受到各種環(huán)境因素的影響導(dǎo)致減產(chǎn)或絕收，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。WRKY轉(zhuǎn)錄因子家族作為植物中最大的轉(zhuǎn)錄因子家族之一，廣泛參與植物對(duì)生物和非生物脅迫、生長(zhǎng)發(fā)育和代謝過程的調(diào)控。在擬南芥中有70％以上的WRKY轉(zhuǎn)錄因子對(duì)病原體和水楊酸處理有作用，WRKY轉(zhuǎn)錄因子在低溫和高溫，水分脅迫，高CO2水平，高臭氧濃度和鹽脅迫等的響應(yīng)中也起著關(guān)鍵作用。因此，研究油菜WRKY轉(zhuǎn)錄因子的功能對(duì)保障油菜生產(chǎn)有重要意義。

在影響植物正常生長(zhǎng)的眾多環(huán)境因素之中，干旱是發(fā)生頻率較高且對(duì)植物傷害較大的一種非生物脅迫。干旱可以導(dǎo)致植物的氣孔關(guān)閉，含水量降低，光合作用減弱，并且會(huì)導(dǎo)致活性氧(ROS)的積累。而WRKY轉(zhuǎn)錄因子在植物對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)中起重要作用。以擬南芥為例，擬南芥AtWRKY46、AtWRKY54和AtWRKY70可以通過油菜素甾醇(BRs)途徑負(fù)調(diào)控植株耐旱性。

植物激素脫落酸(ABA)在調(diào)節(jié)植物對(duì)逆境脅迫的響應(yīng)中起重要作用。ABA作為一種重要的調(diào)節(jié)因子，在植物生長(zhǎng)的各個(gè)階段，以及眾多生理生化反應(yīng)中均發(fā)揮著巨大的作用。對(duì)ABA在調(diào)節(jié)種子休眠、果實(shí)等成熟和發(fā)育、根系發(fā)育等方面的研究已經(jīng)相對(duì)成熟,而ABA調(diào)節(jié)植物對(duì)非生物脅迫的耐受方面的作用也是目前研究的熱點(diǎn)之一，在植物遭受外界攻擊后，聯(lián)系外界信號(hào)并將其傳遞給細(xì)胞內(nèi)氧化酶系統(tǒng)和衰老過程中的相關(guān)基因，觸發(fā)植物內(nèi)源調(diào)控系統(tǒng)的調(diào)節(jié)反應(yīng)。在應(yīng)對(duì)干旱脅迫的反應(yīng)中ABA控制氣孔孔徑同時(shí)調(diào)節(jié)控制脅迫的相關(guān)基因，以減少CO2進(jìn)入細(xì)胞，這一反應(yīng)會(huì)限制植物光合作用能力同時(shí)有效提高植物對(duì)不利條件的耐受性。以菊花為例，菊花CmWRKY10可以通過ABA途徑正調(diào)控植株對(duì)干旱脅迫的耐受性，超表達(dá)CmWRKY10會(huì)提高DREB1A、DREB2A、CuZnSOD、NCED3A、NCED3B等基因的表達(dá)量。

BnWRKY255基因?qū)儆赪RKY家族成員之一，通過克隆油菜中與抗逆性相關(guān)的基因BnWRKY255，并對(duì)其在油菜逆境脅迫條件下發(fā)揮的潛在作用進(jìn)行研究，對(duì)于得到抗逆性較強(qiáng)的油菜品種具有重要的理論意義和優(yōu)良價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一是提供一種與油菜抗旱性相關(guān)的基因，所述基因?yàn)锽nWRKY255，核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。

本發(fā)明的目的之二是提供一種與油菜抗旱性相關(guān)的蛋白，所述蛋白為BnWRKY255，由SEQ ID NO：1所示的基因編碼，其氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示。

本發(fā)明的目的之三是提供一種含有所述基因的過表達(dá)載體。

本發(fā)明的目的之四是提供一種含有所述基因的細(xì)胞系。

本發(fā)明的目的之五是提供一種含有所述基因的宿主菌。

本發(fā)明的目的之六是提供所述基因在轉(zhuǎn)化雙子葉植物以產(chǎn)生干旱敏感型雙子葉植物中的應(yīng)用。

本發(fā)明的目的之七是提供含有所述基因的植物的制備方法，通過促進(jìn)目的植物中權(quán)利要求1所述基因的表達(dá)、增加目的植物中權(quán)利要求2所述蛋白的活性或增加目的植物中權(quán)利要求2所述蛋白的含量，得到轉(zhuǎn)基因植物；所述轉(zhuǎn)基因植物表現(xiàn)出對(duì)干旱敏感，對(duì)ABA不敏感，抗逆能力降低。