耐旱性植物以及涉及编码DN‑DTP1多肽的基因的相关组合物和方法技术

本发明专利技术公开了分离的多核苷酸和多肽、以及可用于赋予耐旱性的重组DNA构建体；包含这些重组DNA构建体的组合物(诸如植物或种子)；以及利用这些重组DNA构建体的方法。所述重组DNA构建体包含可操作地连接到在植物中有功能的启动子的多核苷酸，所述多核苷酸编码DN‑DTP1多肽。

Compositions and methods relating to plant drought resistance and gene encoding DTP1 polypeptide DN relates to the

The present invention discloses isolated polynucleotides and polypeptides, and can be used to confer drought tolerance of recombinant DNA constructs; compositions comprising these recombinant DNA constructs (such as plants or seeds); and methods of using these recombinant DNA constructs. The recombinant DNA constructs comprising operatively connected to function in a plant promoter polynucleotide encoding said polynucleotides encoding DTP1 polypeptide DN.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本领域涉及植物育种和遗传学，具体地，涉及可用于植物中以赋予耐旱性的重组DNA构建体。
技术介绍
对植物的胁迫可由生物和非生物试剂造成。例如，胁迫的生物原因包括病原体感染、昆虫摄食、以及被另一种植物诸如槲寄生寄生。非生物胁迫包括例如过量或不足的可用水、温度极限、以及合成化学品诸如除草剂。非生物胁迫是世界范围内作物减产的主要原因，造成主要作物的平均收率损失大于50％(Boyer，J.S.(1982)Science218：443-448；Bray，E.A.等人(2000)InBiochemistryandMolecularBiologyofPlants，Buchannan编辑，B.B.等人，Amer.Soc.PlantBiol.，第1158-1249页)。在各种非生物胁迫中，干旱是在世界范围内限制作物产量的主要因素，并且在各种发育阶段期间，将植物暴露于水分限制环境中似乎会激活各种生理和发育变化。尽管已出版了许多关于非生物胁迫应答的分子机制和干旱胁迫耐受性的基因调控网络的综述(Valliyodan，B.和Nguyen，H.T.(2006)Curr.Opin.PlantBiol.9：189-195；Wang，W.等人，(2003)Planta218：1-14；Vinocur，B.和Altman，A.(2005)Curr.Opin.Biotechnol.16：123-132；Chaves，M.M.和Oliveira，M.M.(2004)J.Exp.Bot.55：2365-2384；Shinozaki，K.等人(2003)Curr.Opin.PlantBiol.6：410-417；Yamaguchi-Shinozaki，K.和Shinozaki，K.(2005)TrendsPlantSci.10：88-94)，但是理解干旱胁迫感知、传导和耐受性的基本生物化学和分子机制也是生物学上的一个主要挑战。非生物胁迫应答的分子方面的早期工作通过差异和/或差减分析(Bray，E.A.(1993)PlantPhysiol.103：1035-1040；Shinozaki，K.和Yamaguchi-Shinozaki，K.(1997)PlantPhysiol.115：327-334；Zhu，J.-K.等人(1997)Crit.Rev.PlantSci.16：253-277；Thomashow，M.F.(1999)Annu.Rev.PlantPhysiol.PlantMol.Biol.50：571-599)；和其它方法实现，包括候选基因的选择以及这一基因或其活性产物在胁迫下的表达分析，或通过在良好限定的应激物系统中的功能性互补实现(Xiong，L.和Zhu，J.-K.(2001)PhysiologiaPlantarum112：152-166)。另外，已使用涉及鉴定和分离调控基因突变的正向和反向遗传学研究为所观察到的在胁迫下基因表达的变化提供证据(Xiong，L.和Zhu，J.-K.(2001)PhysiologiaPlantarum112：152-166)。激活标签可用于鉴定能够影响性状的基因，这一方法已经用于拟南芥(模式植物物种)中(Weigel，D.等人(2000)PlantPhysiol.122：1003-1013)。转录增强子元件的插入可主要激活和/或提高邻近内源性基因的表达，因此该方法可以用于选择涉及农学上重要的表型(包括非生物胁迫耐受性，诸如改善的耐旱性)的基因。
技术实现思路
本公开涵盖以下实施方案：1.一种分离的多核苷酸，所述分离的多核苷酸包含：(a)编码包含与SEQIDNO：4具有至少90％序列同一性的氨基酸序列的多肽的核苷酸序列；或(b)SEQIDNO：2的核苷酸序列；或(c)SEQIDNO：3的核苷酸序列；或(d)与(a)或(b)或(c)的全长核苷酸序列具有至少85％同一性的核苷酸序列；或(e)(a)或(b)或(c)或(d)的核苷酸序列的全长互补序列，其中全长互补序列和该核苷酸序列由相同数目的核苷酸组成并且100％互补，多核苷酸在植物中的过表达增强耐旱性。分离的多核苷酸编码包含SEQIDNO：4的氨基酸序列的多肽。核苷酸序列可包含SEQIDNO：2或SEQIDNO：3的核苷酸序列。2.一种重组DNA构建体，所述重组DNA构建体包含可操作地连接到至少一个异源调控序列的根据实施方案1所述的分离的多核苷酸。3.一种在其基因组中包含重组DNA构建体的转基因植物，所述重组DNA构建体包含可操作地连接到至少一个异源调控元件的多核苷酸，其中所述多核苷酸编码包含与SEQIDNO：4具有至少85％序列同一性的氨基酸序列的DN-DTP1(表达蛋白)多肽，并且其中与对照植物相比，所述转基因植物表现出增加的耐旱性和/或百草枯耐受性。4.一种在其基因组中包含重组DNA构建体的转基因植物，所述重组DNA构建体包含可操作地连接到至少一个调控元件的多核苷酸，其中所述多核苷酸编码包含与SEQIDNO：4具有至少85％序列同一性的氨基酸序列的多肽，并且其中与对照植物相比，所述植物表现出至少一个农学特性的改变。任选地，在水分限制条件下，与对照植物相比，该植物表现出所述至少一个农学特性的所述改变。至少一个农学性状可为谷粒收率或生物质，并且改变可为增加。5.一种根据实施方案3或4所述的转基因植物，其中所述植物选自：稻、玉米、大豆、向日葵、高粱、卡诺拉、小麦、苜蓿、棉花、大麦、粟、甘蔗和柳枝稷。6.根据实施方案3或4或5所述的转基因植物的种子，其中所述种子在其基因组中包含重组DNA构建体，所述重组DNA构建体包含可操作地连接到至少一个调控元件的多核苷酸，其中所述多核苷酸编码包含与SEQIDNO：4相比具有至少85％序列同一性的氨基酸序列的多肽，并且其中与对照植物相比，由所述种子产生的转基因植物表现出增加的耐旱性，或至少一个其它农学特性的改变，或两者。至少一个其它农学性状可为谷粒收率、生物质、或组合，并且改变可为增加。7.一种增加植物耐旱性的方法，所述方法包括：(a)向可再生的植物细胞中引入重组DNA构建体，所述重组DNA构建体包含可操作地连接到至少一个调控序列的多核苷酸，其中所述多核苷酸编码包含与SEQIDNO：4具有至少85％序列同一性的氨基酸序列的多肽；(b)由步骤(a)之后的可再生的植物细胞再生转基因植物，其中所述转基因植物在其基因组中包含重组DNA构建体；以及(c)获得来源于步骤(b)的转基因植物的子代植物，其中所述子代植物在其基因组中包含重组DNA构建体并且与对照植物相比表现出增加的耐旱性。8.一种改善耐旱性的方法，所述方法还包括：(a)将根据实施方案3或4或5所述的植物与第二植物杂交以产生子代种子；(b)收获并种植所述子代种子以产生后续世代的至少一个子代植物，其中所述子代植物在其基因组中包含根据实施方案3所述的重组DNA构建体；(c)将所述子代植物与所述第二植物杂交以产生至少一个回交子代种子；以及任选地；(d)在附加的世代重复步骤(b)和(c)以产生与所述第二植物相比具有改善的耐旱性的植物。9.一种评估植物耐旱性的方法，所述方法包括：(a)获得转基因植物，其中所述转基因植物在其基因组中包含重组DNA构建体，所述重组DNA构建体包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分离的多核苷酸，所述分离的多核苷酸包含：(a)SEQ ID NO：2的多核苷酸序列；(b)SEQ ID NO：3的多核苷酸序列；(c)与(b)的所述全长多核苷酸序列具有至少85％序列同一性的多核苷酸序列；(d)编码与SEQ ID NO：4的氨基酸序列具有至少85％序列同一性的多肽的多核苷酸序列；或(e)与以上(a)、(b)、(c)或(d)的所述全长多核苷酸序列互补的多核苷酸序列，其中所述多核苷酸在植物中的过表达增强耐旱性和/或百草枯耐受性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.24 CN 201310723667X1.一种分离的多核苷酸，所述分离的多核苷酸包含：(a)SEQIDNO：2的多核苷酸序列；(b)SEQIDNO：3的多核苷酸序列；(c)与(b)的所述全长多核苷酸序列具有至少85％序列同一性的多核苷酸序列；(d)编码与SEQIDNO：4的氨基酸序列具有至少85％序列同一性的多肽的多核苷酸序列；或(e)与以上(a)、(b)、(c)或(d)的所述全长多核苷酸序列互补的多核苷酸序列，其中所述多核苷酸在植物中的过表达增强耐旱性和/或百草枯耐受性。2.根据权利要求1所述的多核苷酸，其中所述分离的多核苷酸编码的多肽包含SEQIDNO：4的氨基酸序列。3.根据权利要求1所述的多核苷酸，其中所述核苷酸序列包含SEQIDNO：2或SEQIDNO：3。4.一种重组DNA构建体，所述重组DNA构建体包含可操作地连接到至少一个异源调控序列的根据权利要求1所述的分离的多核苷酸。5.一种包含重组DNA构建体的转基因植物或种子，其中所述重组DNA构建体包含可操作地连接到至少一个调控序列的根据权利要求1所述的多核苷酸。6.一种在其基因组中包含重组DNA构建体的转基因植物，所述重组DNA构建体包含可操作地连接到至少一个调控元件的多核苷酸，其中所述多核苷酸编码包含与SEQIDNO：4具有至少85％序列同一性的氨基酸序列的多肽，并且其中与对照植物相比，所述植物表现出增加的耐旱性和/或百草枯耐受性。7.一种在其基因组中包含重组DNA构建体的转基因植物，所述重组DNA构建体包含可操作地连接到至少一个调控元件的多核苷酸，其中所述多核苷酸编码包含与SEQIDNO：4具有至少90％序列同一性的氨基酸序列的多肽，并且其中与对照植物相比，所述植物表现出谷粒收率的增加。8.根据权利要求7所述的转基因植物，其中在水分限制条件下，与所述对照植物相比，所述植物表现出谷粒收率的所述增加。9.根据权利要求6或7中任一项所述的转基因植物，其中所述植物选自：稻、玉米、大豆、向日葵、高粱、卡诺拉、小麦、苜蓿、棉花、大麦、粟、甘蔗和柳枝稷。10.根据权利要求6或7中任一项所述的转基因植物的种子，其中所述种子在其基因组中包含重组DNA构建体，所述重组DNA构建体包含可操作地连接到至少一个调控元件的多核苷酸，其中所述多核苷酸编码包含与SEQIDNO：4具有至少90％序列同一性的氨基酸序列的多肽，并且其中与对照植物相比，由所述种子产生的植物表现出至少一个性状的增加，所述性状选自耐旱性、谷粒收率和生物质。11.一种增加植物耐旱性的方法，所述方法包括：(a)向可再生的植物细胞中引入重组DNA构建体，所述重组DNA构建体包含可操作地连接到至少一个调控序列的多核苷酸，其中所述多核苷酸编码包含与SEQIDNO：4具有至少90％序列同一性的氨基酸序列的多肽；(b)由步骤(a)之后的所述可再...

【专利技术属性】
技术研发人员：高阳，刘军华，刘敏，王昌贵，王喜萍，夏勉，于昆，吕贵华，
申请(专利权)人：先锋海外公司，
类型：发明
国别省市：美国;US