一种水稻耐旱基因片段及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种水稻耐旱基因片段及其应用，属于植物耐旱基因领域。本发明专利技术的耐旱基因序列如SEQ ID NO.5所示，它是在BGIOSGA033249基因的基础上发生3个连续碱基缺失、2个非连续碱基插入和1个单碱基替换突变得到。实验证明：该基因可以显著提高水稻耐旱能力，提高其在干旱环境中的产量。该基因在耐旱水稻新品种培育中具有重要的应用价值。旱水稻新品种培育中具有重要的应用价值。旱水稻新品种培育中具有重要的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种水稻耐旱基因片段及其应用


[0001]本专利技术涉及植物耐旱基因领域。

技术介绍

[0002]随着全球变暖等气候条件变化的加剧，我国旱灾发生的频率和范围也在加大，尤其是地处西南高温伏旱区的重庆水稻扬花结实期的高温、伏旱常导致水稻严重减产。干旱已成为制约水稻生产的重要因素。因此，发掘耐旱基因资源，培育耐旱水稻品种是抵御干旱胁迫的一种可行的途径。
[0003]水稻基因组是迄今为止开展基因组测序的最大植物基因组。在2002年4月5日出版的《Science》上发表了由中国12家科研单位共同完成的籼稻(Oryza Sativa ssp.indica)亚型的基因组序列，该水稻基因组全长是466
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107个碱基对，含有46022到55615个基因。在水稻基因组的众多基因中，很多基因的功能尚未被验证，甚至未被预测。
[0004]BGIOSGA033249基因(编号BGIOSGA033249见于Gramene数据库http://www.gramene.org)便是其中一个功能尚未被预测的基因，目前人们只知道其能编码蛋白，有2个G0(Gene Ontology)标签：negative gravitropism(负向重力性)和response to red or far red light(响应红光和远红光)。
[0005]目前尚未见该基因与水稻耐旱相关的报道。

技术实现思路

[0006]本专利技术主要目的在于，提供一种提升水稻耐旱能力的基因；本专利技术的另一目的在于，提供一种提高植物耐旱能力的方法。
[0007]本专利技术的技术方案包括：
[0008]一种耐旱基因，其序列如SEQ ID NO.5所示。
[0009]一种重组质粒，该质粒的序列包括SEQ ID NO；5。
[0010]如前述的重组质粒，其序列还包括SEQ ID NO.3，SEQ ID NO.3位于SEQ ID NO.5的5
’
端。
[0011]如前述的重组质粒，其序列还包括SEQ ID NO.6，SEQ ID NO.6位于SEQ ID NO.5的3
’
端。
[0012]如前述的重组质粒，其序列同时包括SEQ ID NO.3、5和6，从5
’
到3
’
端依次是SEQ ID NO.3、5和6。
[0013]如前述的重组质粒，所述质粒以pBR322载体为骨架，插入了SEQ ID NO.3，SEQ ID NO.3、5，SEQ ID NO.5～6或SEQ ID NO.3、5、6。
[0014]一种提高植物耐旱能力的方法，它是将前述基因，或前述重组质粒转入植物中。
[0015]如前述的方法，所述植物为水稻；优选地，为日本晴品种的水稻。
[0016]一种鉴别耐旱水稻的方法，它是通过鉴别水稻是否具备SEQ ID NO.5所述序列的DNA，判断水稻是否耐旱；
[0017]若具备SEQ ID NO.5所述序列的DNA，则判断水稻耐旱。
[0018]一对鉴定含有SEQ ID NO.5所述序列的DNA的PCR引物，它的序列如SEQ ID NO.7～8所示。
[0019]专利技术人经转录组分析结合团队前期研究结果，发现BGIOSGA033249基因发生1个单核苷酸多态性突变、3个连续碱基缺失和2个碱基插入后，能够提高水稻的耐旱能力。若将该突变基因应用于提高植物耐旱能力，尤其是应用于培养水稻耐旱新品种，前景良好。
[0020]显然，根据本专利技术的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本专利技术上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。
[0021]以下通过实施例形式的具体实施方式，对本专利技术的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本专利技术上述内容所实现的技术均属于本专利技术的范围。
附图说明
[0022]图1：57054和805B中BGIOSGA033249基因的编码序列比对。
[0023]图2：BGIOSGA033249在805B和57054各个组织中的相对表达量。
[0024]图3：T3阳性转基因植株(Q9家系)PCR扩增鉴定。
[0025]图4：T3阳性转基因植株(Q9家系)耐旱性鉴定。
[0026]图5：功能标记NH1扩增805B和57054的标记基因型表现。
具体实施方式
[0027]实验例1本专利技术耐旱基因的获得和验证
[0028]1.参试材料
[0029]包括编号805B的水稻材料、稗草，加上805B/稗草远缘杂交的后代57013、57054等9种(具体见表1)水稻材料。
[0030]2.耐旱能力鉴定
[0031]参试材料栽于塑料桶，并置于四周通风的水田大棚中，大棚顶部用透明农膜覆盖以防雨水干扰。塑料桶规格为高40cm
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直径30cm，每个桶内放置一个无纺布美植袋，其规格也为高40cm
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直径30cm，无纺布美植袋中装入稻田黏壤土。参试材料大田育苗30d后移栽至桶中，每桶3株，每处理重复6桶(A-干旱胁迫组3桶，B-正常对照组3桶)。肥料及病虫草害防治与大田相同。干旱胁迫组(A)于主分蘖(主茎)破口抽穗开始进行干旱胁迫处理，处理时将无纺布美植袋整体提出，倒掉塑料桶中水并就地翻转扣于水田里，再将无纺布美植袋整体置于桶上迅速排水，并停止浇水自然干旱，处理第16天恢复正常供水。正常对照组(B)则桶中一直保持3cm-5cm的水层。监测干旱胁迫期间的土壤相对含水量，日均温及湿度。稻谷成熟时，考察结实率数据。
[0032]结果如表1所示，干旱胁迫条件下57054连续2年的结实率均极显著的高于805B，达到35％左右，而相应的受体亲本805B仅为7％，说明57054的耐旱能力强。
[0033]表1干旱胁迫下各材料的结实率表现
[0034][0035][0036]注：不同字母表示在0.01概率水平下显著。
[0037]3.805B及57054的转录组分析
[0038]2018年3月-8月在渝西作物试验站，利用57054和805B进行了耐旱试验，并在干旱胁迫组胁迫处理结束时取剑叶作为转录组分析的样品。取样时干旱胁迫组(A)和正常对照组(B)同期对应取样，各取3个单株，每个单株取3个分蘖的剑叶。取样时间固定为每天的10:00-10:30，以减少昼夜温差及节律对基因表达的影响。取得样品后，迅速用冷冻管装好置于液氮中冷冻，-80℃冰箱保存。所有材料样品取完后，一并寄送给美因基因公司进行转录组分析。转录组分析，发现413个基因在805B的A/B中表达无差异而在57054的A/B中表达上调或下调(部分差异表达极显著基因如表2所示)，其中BGIOSGA033249在805B的A/B中正常表达而在57054的A/B中均极大倍数的上调表达，表明该基因在57054的耐旱中发挥了重要作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐旱基因，其特征在于：其序列如SEQ ID NO.5所示。2.一种重组质粒，其特征在于：该质粒的序列包括SEQ ID NO.5。3.如权利要求2所述的重组质粒，其特征在于：其序列还包括SEQ ID NO.3，SEQ ID NO.3位于SEQ ID NO.5的5
’
端。4.如权利要求2所述的重组质粒，其特征在于：其序列还包括SEQ ID NO.6，SEQ ID NO.6位于SEQ ID NO.5的3
’
端。5.如权利要2所述的重组质粒，其特征在于：其序列同时包括SEQ ID NO.3、5和6，从5
’
到3
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端依次是SEQ ID NO.3、5和6。6.如权利要求2～5任一所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘强明，肖人鹏，张巫军，段秀建，张现伟，李经勇，唐永群，姚雄，
申请(专利权)人：重庆市农业科学院，
类型：发明
国别省市：