植物转录因子GmDREBL在培育耐逆植物中的应用制造技术

本发明专利技术公开了植物转录因子GmDREBL在培育耐逆植物中的应用。本发明专利技术提供了GmDREBL蛋白或其编码基因或含有其编码基因的重组载体在调控植物耐逆性中的应用；所述GmDREBL蛋白是如下(a)或(b)：(a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(b)将序列表中序列2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物耐逆性相关的由序列2衍生的蛋白质。本发明专利技术的实验证明，本发明专利技术将该蛋白的编码基因导入植物细胞，可获得对干旱等非生物逆境胁迫耐受力增强的转基因植物品种。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物
，尤其涉及植物转录因子GmDREBL在培育耐逆植物中的 应用。
技术介绍
环境中物理化学因素的变化，例如干旱、盐碱、低温等胁迫因素对植物的生长发 育有重要影响，严重时会造成农作物大规模减产，培育耐逆性作物是种植业的主要目标之 一。目前，基因工程育种已经成为增强作物耐逆性的重要方法之一。高等植物细胞有多 种途径应答环境中的各种逆境胁迫，其中转录因子起着调控耐逆相关效应基因表达的作 用。植物中已经发现了多类转录因子与植物耐逆性相关，例如：EREBP/AP2中的DREB类， bZIP，MYB, WRKY 等等。 EREBP/AP2是植物特有的一类转录因子，它们共同的结构是含有一个具三个B折 叠的区域一 EREBP/AP2区，一般为60个左右的氨基酸，是DNA的结合区，它对AP2基因的功 能是必需的。该区域最早是在APETALA2蛋白中发现的。APETALA2基因在拟南芥的花和种 子发育过程中起重要作用。目前，在许多植物的调苄基因中都发现了 EREBP/AP2结构域，例 如拟南芥的TINY、DREBPs、CBF家族和烟草的Tsil。 AP2/EREBP家族有两个亚家族，AP2亚家族含两个AP2区，EREBP亚家族只含一个 AP2区。AP2亚家族主要在植物发育中起作用，而EREBP亚家族主要在植物的环境胁迫中起 作用。如干旱、盐害和低温伤害等。这类基因包括番茄的Pti，拟南芥的CBFl和DREB等。 拟南芥中，DREBlA基因的表达受低温诱导，而DREB2A基因的表达受干旱诱导。 2003年从水稻中分离到五个DREB同源基因：0sDREBlA、OsDREBIB、OsDREBIC、OsDREBID和 0sDREB2A。它们过表达提高了植株的耐逆性。 大豆是重要的油料作物，是植物蛋白质的主要来源，阐明其耐逆机理，进而改善其 耐逆性，具有重要的理论及现实意义。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供GmDREBL蛋白或其编码基因或含有其编码基因的重组 载体的应用。 本专利技术提供了 GmDREBL蛋白或其编码基因或含有其编码基因的重组载体在调控 植物耐逆性中的应用； 所述GmDREBL蛋白是如下（a)或（b): (a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质； (b)将序列表中序列2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/ 或缺失和/或添加且与植物耐逆性相关的由序列2衍生的蛋白质。 上述一个或几个氨基酸残基为不超过10个氨基酸残基。 上述应用中，所述调控植物耐逆性为提高植物耐逆性。 上述应用中,所述耐逆性为耐旱性。 上述应用中，所述GmDREBL蛋白编码基因为是如下（1)-(4)中任一种的DNA分子： (1)编码区为序列表中的序列1所示的DNA分子； ⑵编码区为序列1自5'末端第1-633位核苷酸所示的DNA分子； (3)在严格条件下与（1)或（2)限定的DNA序列杂交且与植物耐逆性相关的蛋白 的DNA分子； (4)与（1)或⑵限定的DNA序列至少具有70%、至少具有75%、至少具有80%、 至少具有85%、至少具有90%、至少具有95%、至少具有96%、至少具有97%、至少具有 98 %或至少具有99%同源性且与植物耐逆性相关的DNA分子。 上述严格条件可为在6XSSC，0. 5% SDS的溶液中，在65oC下杂交，然后用 2 X SSC, 0· 1 % SDS 和 I X SSC, 0· 1 % SDS 各洗膜一次。 上述应用中，所述重组载体为将所述GmDREBL蛋白编码基因插入表达载体中，得 到表达GmDREBL蛋白的重组载体。 上述植物表达载体包括双元农杆菌载体和可用于植物微弹轰击的载体等。所述植 物表达载体还可包含外源基因的3'端非翻译区域，即包含聚腺苷酸信号和任何其它参与 mRNA加工或基因表达的DNA片段。所述聚腺苷酸信号可引导聚腺苷酸加入到mRNA前体的 3'端，如农杆菌冠瘿瘤诱导（Ti)质粒基因（如胭脂合成酶Nos基因）、植物基因（如大豆 贮存蛋白基因）3'端转录的非翻译区均具有类似功能。 使用GmDREBL构建重组植物表达载体时，在其转录起始核苷酸前可加上任何一种 增强型启动子或组成型启动子，如花椰菜花叶病毒（CAMV) 35S启动子、玉米的泛素启动子 (Ubiquitin)，它们可单独使用或与其它植物启动子结合使用；此外，使用本专利技术的基因构 建植物表达载体时，还可使用增强子，包括翻译增强子或转录增强子，这些增强子区域可以 是ATG起始密码子或邻接区域起始密码子等，但必需与编码序列的阅读框相同，以保证整 个序列的正确翻译。所述翻译控制信号和起始密码子的来源是广泛的，可以是天然的，也可 以是合成的。翻译起始区域可以来自转录起始区域或结构基因。 为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选，可对所用植物表达载体进行 加工，如加入可在植物中表达的编码可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因（GUS基因、 萤光素酶基因等）、具有抗性的抗生素标记物（庆大霉素标记物、卡那霉素标记物等）或是 抗化学试剂标记基因（如抗除莠剂基因）等。从转基因植物的安全性考虑，可不加任何选 择性标记基因，直接以干旱处理筛选转化植株。 在本专利技术的实施例中，表达载体为pGWB412,应用Invitrogen公司生产的Gateway 系统的pCR s. 8/GW/T0P0 s; TA Cloning试剂盒，入门载体TOPO和目的载体pGWB412都有同 源重组位点attLl和attL2,连有目的基因的载体TOPO与载体pGWB412在重组酶的作用下 进行同源重组，构建重组载体pGWB412-GmDREBL，其为将序列表中序列1所示的DNA分子通 过Gateway同源重组到载体pGWB412中。 上述应用中，所述植物为双子叶植物或单子叶植物。在本专利技术的实施例中，双子叶 植物为拟南芥，具体为Col-O. 本专利技术的另一个目的是提供一种培育转基因植物的方法。 本专利技术提供的方法，为将所述GmDREBL蛋白编码基因导入目的植物，获得转基因 植物，所述转基因植物耐逆性高于所述目的植物。 上述方法中，所述耐逆性为耐旱性。 上述方法中，所述GmDREBL蛋白编码基拟南芥因导入目的植物通过所述重组载体 导入目的植物中。 上述方法中，所述植物为双子叶植物或单子叶植物。 利用任何一种可以引导外源基因在植物中表达的载体，将本专利技术所提供的大豆 AP2/EREBP家族转录因子GmDREBL的编码基因导入植物细胞，可获得对干旱逆境胁迫耐受 力增强的转基因细胞系及转基因植株。携带有编码基因的表达载体可通过使用Ti质粒、 Ri质粒、植物病毒载体、直接DNA转化、显微注射、电导、农杆菌介导等常规生物学方法转化 植物细胞或组织，并将转化的植物组织培育成植株。被转化的植物宿主既可以是单子叶植 物，也可以是双子叶植物，如：大豆、拟南芥、水稻、小麦、玉米、黄瓜、番茄、杨树、草坪草、苜 宿等。 本专利技术实验证明，本专利技术将GmDREBL的编码基因导入野生型拟南芥中，得到转基 因拟南芥，经过耐旱胁迫，发现转基因拟南芥的耐旱性高于野生型拟南芥，表明GmDREBL蛋 白及其编码基因与植物耐旱相关，能显著提高植物的耐旱性。本专利技术的耐旱性相关本文档来自技高网...

【技术保护点】
GmDREBL蛋白或其编码基因或含有其编码基因的重组载体在调控植物耐逆性中的应用；所述GmDREBL蛋白是如下(a)或(b)：(a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(b)将序列表中序列2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物耐逆性相关的由序列2衍生的蛋白质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈受宜，张劲松，张玉芹，牛素玲，张万科，韦伟，林晴，马彪，
申请(专利权)人：中国科学院遗传与发育生物学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11