本发明专利技术公开了属于植物基因工程技术领域的一种大豆WRKY类转录因子GmWRKY40及其在培育植物抗旱品种中的应用。大豆WRKY类转录因子，具有序列表SEQ?ID?NO：1所示的氨基酸残基序列，或者序列表SEQ?ID?NO：1所示的氨基酸残基序列经过一至十个氨基酸残基的取代、缺失或添加且具有转录激活功能的调控植物抗旱性能的蛋白质。本发明专利技术的GmWRKY40基因对培育抗旱品种的转基因农作物，提高农作物的抗逆性具有重要意义。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于植物基因工程
，具体涉及一种大豆WRKY类转录因子GmffRKY40及其在培育植物抗旱品种中的应用。
技术介绍
WRKY类转录因子是一类含有保守的WRKY等氨基酸的锌指蛋白，WRKY基因广泛参与了植物的抗病反应和生长发育。WRKY转录因子含有一个或两个十分保守的WRKY区域，但在保守域外基因间的相似性一般很低。该结构域包含大约60位氨基酸残基，N端的七肽WRKYGQK十分保守，C端有一个C2H2或C2HC的锌指纹结构。 植物的防御系统是一个错综复杂的系统。已有研究结果表明，NPRl是由各类已知抗病信号传导途径组成的信号传导网络中的关键交叉点，参与各种类型抗病性的调控。NPRl基因启动子区含有串连的W-box元件，WRKY转录因子(如AtWKRY18等)可与NPRl基因启动子区域的W-box序列相结合，正向调节NPRl表达，从而激活下游因子，增强PR基因的表达。环境中物理、化学和生物等环境的变化对植物的生长影响很大，干旱是一种使作物减产甚至绝收的一种常见的环境因子，大豆是一种重要的油料作物，也是蛋白质的主要来源，弄清其抗旱机理，利用其抗旱基因改善作物的抗旱性能，具有重要的理论意义和现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种来源于大豆的与抗旱有关的WRKY类转录因子GmffRKY40及其编码基因。本专利技术的目的还在于提供GmWRKY40转录因子及其基因在培育植物抗旱品种中的应用。—种大豆WRKY类转录因子，其特征在于，是下述氨基酸残基序列之一的蛋白质I)序列表SEQ ID NO I所不的氣基酸残基序列；2)将序列表SEQ ID NO : I所示的氨基酸残基序列经过一至十个氨基酸残基的取代、缺失或添加且具有转录激活功能的调控植物抗旱性能的蛋白质。所述序列表SEQ ID NO :1的自第135位到188位氨基酸残基序列为WRKY类转录因子的保守结构域。上述大豆WRKY类转录因子的基因，是下述核苷酸序列之一的基因I)序列表SEQ ID NO :2所不的核昔酸序列；2)编码序列表中SEQ ID NO :I蛋白序列的多核苷酸。序列表中的SEQ ID NO 2由849个碱基组成；编码序列表中SEQ ID NO :1所示的蛋白序列；自5’端第135位到188位为WRKY结构的编码序列。含有上述大豆WRKY类转录因子基因的植物表达载体。含有上述大豆WRKY类转录因子基因的宿主菌。扩增任一 GmWRKY40基因片段的引物。上述大豆WRKY类转录因子基因在培育抗旱性提高的植物中的应用。所述植物为拟南芥或烟草。利用植物表达载体，农杆菌介导的方法将GmWRKY40基因导入植物，可获得对干旱抵抗能力增强的转基因植株。本专利技术的有益效果本专利技术的GmWRKY40基因对培育抗旱品种的转基因农作物，提高农作物的抗逆性具有重要意义。·附图说明图I大豆GmWRKY40与其他WRKY蛋白的进化树分析；图中，GaffRKYl. pro代表亚洲棉WRKYl蛋白；GhffRKYl. pro 代表陆地棉 WRKYl 蛋白；MtffRKY. pro 代表苜蓿 WRKY 蛋白；GmWRKY78. pro 代表大豆 WRKY78 蛋白；AtffRKY8. pro, AtffRKY60. pro, AtffRKY40. pro 代表拟南芥的WRKY8，WRK60，WRKY40 蛋白；BrffRKYl. pro 代表芜菁 WRKYl 蛋白；NtffRKY. pro, WIZZ. pro 代表烟草的 WRKY 蛋白；PcffRKY4. pro 代表欧芹的 WRKY4 蛋白；VaffRKY4. pro代表夏葡萄的WRKY蛋白；CaffRKY. pro代表甜椒的WRKY蛋白；LtffRKY21. pro代表石炭酸灌木的WRKY21蛋白；BnffRKY. pro代表油菜的WRKY蛋白；0sffRKY71. pro 代表水稻的 WRKY71 蛋白。图2干旱条件下转GmWRKY40基因拟南芥及未转基因的拟南芥(CK)的抗性；图中，A :旱处理后植株生长情况B :旱处理后植株的存活率。图3干旱条件下转GmWRKY40基因烟草及未转基因的烟草(CK)的抗性；图中，A :旱处理后植株生长情况B :旱处理后植株的存活率。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步说明。以下实施例并不限定本专利技术，实施例中未详细说明的操作步骤请参照《分子克隆实验指南》第三版相应部分(J.萨姆布鲁克E.F.弗里奇等，科学出版社)或参阅所用试剂盒的说明书。实施例I大豆GmWRKY40基因的克隆(I)大豆cDNA文库的构建与扩增按照GibcoBRL 公司的 SuperScriptTM Plasmid System for cDNA Synthesisand Plasmid Cloning Kit说明书进行。取5mg大豆根mRNA构建cDNA文库，库容量为5.2 X IO6Cfu,文库载体为 pPC86 (Trp+)。(2)大豆cDNA文库的筛选和序列分析根据拟南芥NPRl基因启动子区序列设计合成W-box序列(W-box(+) :5' -CTAGAGTTGACTTGACTTGGTTGACTTGACTTGGTTGACTTGACTTG-3'和 W_box(-)5 ' -GATCCAAGTCAAGTCAACCAAGTCAAGTCAACCAAGTCAAGTCAACT-3 ')，然后将两条链退火、T4PNK磷酸化后连接到pRS315His (Leu+)载体上(经Xba I和BamH I酶切)，获得诱馆载体pRSWbox质粒。制备yWAM2感受态细胞，把pRSWbox质粒转化到酵母菌株yWAM2 (Leu_，His_，Trp_) 中，获得含有pRSWbox的酵母菌株yWbox(His TrpO。用含有诱馆载体的yWbox酵母对文库进行筛选，将转化细胞涂到His—选择培养基上，28°C培养3 5天。待酵母长出后，提酵母质粒，转化E. Coli DH5ci，提取质粒，酶切分析，测序可获得所筛克隆的DNA序列，对序列进行分析。获得的DNA序列经比对是GmWRKY40，其核苷酸序列如序列表SEQ ID NO 2所示，其氨基酸序列如序列表SEQ ID NO: I所示。氨基酸序列分析发现，GmWRKY40具有保守的WRKY结构域和核定位信号，表明GmWRKY40属于WRKY类转录因子。氨基酸序列分析还发现，与GmWRKY40序列一致性最高的是来源于Medicago truncatula的序列MtWRKY (ABE94581),相似性为51. 0%。从进化树分析来看(图I)，Gm WRKY40和MtWRKY分在了一个分支，表明二者在进化上有较近的亲缘关系。实施例2GmWRKY40的结合特异性对W-box (+)的核心序列(5丨-TTGACTTGAC-3丨)进行突变，突变后的序列为5' -TcagCTcagC-3'，命名为 m W_box ;将 W_box 和 m W_box 构建到 pRS315His 载体上，获得 pRSWbox 和 pRSmWbox 质粒。分别用pRSmWbox 和 pRSWbox 质粒转化酵母 yWAM2 (LeiT, His、TrpO，得到 ymWbox酵母(His本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种大豆WRKY类转录因子，其特征在于，是下述氨基酸残基序列之一的蛋白质：1)序列表SEQ？ID？NO：1所示的氨基酸残基序列；2)将序列表SEQ？ID？NO：1所示的氨基酸残基序列经过一至十个氨基酸残基的取代、缺失或添加且具有转录激活功能的调控植物抗旱性能的蛋白质。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，张兰，范云六，
申请(专利权)人：中国农业科学院生物技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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