棉花GhRPL2基因在提高植物干旱胁迫耐性中的应用制造技术

本发明专利技术公开了棉花GhRPL2基因在提高植物干旱胁迫耐性中的应用，所述GhRPL2基因具有SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列。本发明专利技术通过转基因技术获得的转GhRPL2基因的拟南芥植株，发现其对干旱、盐、氧化胁迫的耐受性显著提高。进一步通过沉默棉花中GhRPL2基因，结果表明GhRPL2基因在调控棉花抗旱方面起着积极的作用。这为培育高抗旱植物尤其是棉花品种提供了新的思路。

【技术实现步骤摘要】
棉花GhRPL2基因在提高植物干旱胁迫耐性中的应用
本专利技术属于植物基因工程
，具体地，涉及棉花GhRPL2基因在提高植物干旱胁迫耐性中的应用。
技术介绍
棉花是世界范围内种植的经济作物，是全世界主要的天然纤维作物，也是种子油的基本来源。随着气候逐渐变暖，棉花干旱等非生物胁迫对棉花产量和质量造成了严重危害。由于棉花耐旱品种培育研究面临的难题之一是耐旱基因的缺乏，以及有限的棉花基因操作工具，所以棉花抗干旱胁迫基因功能的揭示仍旧非常具有挑战性。棉花基因组序列的可用性为后基因时代棉花基因的功能基因组分析奠定了基础。干旱是我国乃至世界农业生产长期面临的严峻挑战之一，干旱造成的损失几乎是其它自然灾害造成损失的总和。加之当前全球气候变暖、生态环境不断恶化、降水量分布不均及供需错位，今后农业生产遭受干旱的威胁将更加严重，这些胁迫对植物的生长、发育和生产造成了负面影响，造成了巨大的经济损失。已有报告指出，随着干旱和盐碱区的增加，全世界棉花生产面积在逐渐减少(http://www.isaaa.org/).)。因而研究植物抗旱过程中主效基因及其表达调控，深入阐明植物对干旱信号的感知和信号传递过程、揭示植物适应和忍耐干旱的分子机理、从而最大限度上挖掘植物的抗旱潜力，不仅是现代生命科学亟需解决的重大基础科学问题，而且对提高干旱地区的植被覆盖及粮食产量跨越式增长都有重要意义。核糖体基因是由小S和大L两个亚基组成的核糖核蛋白复合体。核糖体催化多肽合成中的肽基转移酶反应，因此负责翻译细胞基因组中编码的转录本。核糖体蛋白除了在蛋白质生物合成过程中发挥作用外，还有调节生长、代谢、细胞分裂和发育过程等额外功能。此外，一些报告表明，核糖体基因除了在生长和发育中发挥作用外，还在非生物胁迫耐受中发挥着重要作用。
技术实现思路
为了解决上述技术问题的至少一个，专利技术人通过大量研究，意外地发现棉花GhRPL2基因能够提高植物干旱胁迫耐性，从而完成本专利技术。本专利技术提供了棉花GhRPL2基因在提高植物干旱胁迫耐性中的应用，其特征在于，所述GhRPL2基因具有SEQIDNO:1所示的核苷酸序列。在本专利技术的一些实施方案中，SEQIDNO:1所示的核苷酸序列是GhRPL2基因的外显子序列。在本专利技术的一些实施方案中，在植物中提高GhRPL2基因的表达量，以提高植物的干旱胁迫耐性。在本专利技术的一些具体实施方案中，所述的在植物中提高GhRPL2基因的表达量通过是如下方法实现：提高植物内源GhRPL2基因的表达，或在植物中过表达外源GhRPL2基因。在本专利技术的一个具体要求实施方案中，所述过表达外源GhRPL2基因是指将所述GhRPL2基因利用植物表达载体，经农杆菌介导转化到植物中进行表达。进一步地，所述GhRPL2基因通过植物表达载体导入植物细胞、组织或器官。更进一步地，所述植物表达载体通过一种组成型或诱导型启动子驱动所述GhRPL2基因的表达。再进一步地，所述组成型启动子是35S启动子。在本专利技术中，所述植物是棉花、玉米、水稻、小麦或拟南芥。本专利技术的有益效果本专利技术通过转基因技术获得的转GhRPL2基因的拟南芥植株，发现其对干旱、盐、氧化胁迫的耐受性显著提高。进一步通过沉默棉花中GhRPL2基因，结果表明GhRPL2基因在调控棉花抗旱方面起着积极的作用。这为培育高抗旱植物尤其是棉花品种提供了新的思路。附图说明图1示出了GhRPL2基因在棉花组织中的表达特异性。图2示出了GhRPL2基因在干旱胁迫下的表达模式。A：GhRPL2在干旱处理后2小时和24小时的诱导表达量；B：野生型植株和转基因系植株的株高在干旱胁迫下的比较；C：野生型植株和转基因系植株在干旱胁迫下的表型；D：野生型植株和转基因系植株的干/湿比在干旱胁迫下的比较。图3示出了GhRPL2在拟南芥中过表达导致拟南芥的抗盐性提高。A：GhRPL2在盐胁迫下的诱导表达量；B：野生型植株和转基因系植株的株高在盐胁迫下的比较；C：野生型植株和转基因系植株在盐胁迫下的表型；D：野生型植株和转基因系植株的鲜重在盐胁迫下的比较。图4示出了GhRPL2在拟南芥中过表达导致拟南芥的氧化胁迫耐受性提高。A：GhRPL2在氧化胁迫下的诱导表达；B：野生型植株和转基因系植株在氧化胁迫下的表型；D：野生型植株和转基因系植株的存活率在氧化胁迫下的比较。图5示出了GhRPL2对提高棉花干旱胁迫耐性的影响。A：GhRPL2基因沉默棉花植株在干旱胁迫下的表型；B：GhRPL2基因沉默棉花植株在干旱胁迫下的GhRPL2基因的表达水平。具体实施方式为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。实施例以下例子在此用于示范本专利技术的优选实施方案。本领域内的技术人员会明白，下述例子中披露的技术代表专利技术人发现的可以用于实施本专利技术的技术，因此可以视为实施本专利技术的优选方案。但是本领域内的技术人员根据本说明书应该明白，这里所公开的特定实施例可以做很多修改，仍然能得到相同的或者类似的结果，而非背离本专利技术的精神或范围。除非另有定义，所有在此使用的技术和科学的术语，和本专利技术所属领域内的技术人员所通常理解的意思相同，在此公开引用及他们引用的材料都将以引用的方式被并入。那些本领域内的技术人员将意识到或者通过常规试验就能了解许多这里所描述的专利技术的特定实施方案的许多等同技术。这些等同将被包含在权利要求书中。实施例1GhRPL2基因克隆与组织表达特异性分析GhRPL2是从陆地棉真叶中克隆出来的，其序列全长如下（SEQIDNO:1）：ATGGGTCGAGTCATCCGAGCTCAACGTAAGGGTGCTGGTTCCGTCTTCAAGGCCCACACCCACCACCGCAAGGGTCCTGCTCGTTTCCGCAGCCTCGACTTCGGTGAACGAAATGGCTACCTCAAGGGTGTTGTCACCGATGTCATCCACGACCCTGGTCGTGGCGCTCCTTTAGCCCGTGTTGTCTTCCGTCACCCTTTCCGTTACAAGAAGCAGAAGGAACTTTTCGTTGCCGCAGAGGGTATGTACACTGGACAGTTCGTCTATTGTGGTAAGAAGGCTACTCTTGTGGTCGGAAATGTATTGCCTCTTAGATCTATCCCTGAAGGAGCTGTCGTTTGCAACGTCGAGCATCATGTCGGTGATCGTGGGGTTTTCGCTAGGGCTTCTGGTGATTACGCTATTGTTATTAGTCACAACCCTGATAACGACACCACCAGGATCAAGCTTCCATCTGGTTCGAAGAAGATTGTTCCAAGTGGTTGTCGTGCCATGATTGGGCAGGTTGCTGGAGGTGGTAGGACTGAGAAACCTCTGCTTAAGGCTGGTAATGCTTTCCACAAGTATAGAGTGAAGAGGAACTGCTGGCCTAAGGTTCGTGGTGTGGCTATGAACCCAGTTGAGCATCCCCACGGAGGTGGTAACCATCAACACATTGGTCATGCTAGTACAGTTAGACGTGATGCTCCACCTGGACAAAAGGT本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.棉花GhRPL2基因在提高植物干旱胁迫耐性中的应用，其特征在于，所述GhRPL2基因具有SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列。

【技术特征摘要】
1.棉花GhRPL2基因在提高植物干旱胁迫耐性中的应用，其特征在于，所述GhRPL2基因具有SEQIDNO:1所示的核苷酸序列。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，SEQIDNO:1所示的核苷酸序列是GhRPL2基因的外显子序列。3.根据权利要求1-3任一所述的应用，其特征在于：在植物中提高GhRPL2基因的表达量，以提高植物的干旱胁迫耐性。4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述的在植物中提高GhRPL2基因的表达量是通过如下方法实现：提高植物内源GhRPL2基因的表达，或在植物中过表达外源GhRPL2基因。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：魏恒玲，喻树迅，王寒涛，马亮，芦建华，
申请(专利权)人：中国农业科学院棉花研究所，
类型：发明
国别省市：河南,41