專利名稱:水稻鹽脅迫相關基因sidp364及其編碼蛋白與應用的制作方法
技術領域:
本發明涉及水稻基因,特別涉及水稻鹽脅迫相關基因SIDP364及其編碼蛋白與應用。
背景技術:
農業生產是在自然環境中進行的“開放式”的大生產,經常會遇到不良的環境條件,當土壤中鹽堿成分過多時,就會產生鹽害。鹽害是限制農業生產的一個重要因素。據統計,目前全世界約20%的耕地受到鹽害威脅,我國約有I. 4億畝鹽堿化耕地,主要分布在東北、華北、西北內陸地區以及長江以北的沿海地區。隨著我國人口的劇增、耕地日趨減 少和淡水資源不足等原因,次生鹽堿化土壤面積還在繼續擴大,給農業生產造成重大損失。水稻是人類賴以生存的主要糧食作物之一,全世界約有50%的人口以稻米為主要食物來源,在我國更高達65%。各種脅迫中,干旱和鹽堿是影響水稻生長和產量的主要的環境因子。解決這一問題的一個重要途徑就是改良水稻的抗逆性,提高其對非生物逆境的適應性,從而減少產量損失,擴大水稻種植范圍。在植物中,通過增強或者干擾某個或某些相關基因,尤其是抗性相關基因的表達可以影響植物對逆境的抗性。超量表達某個基因在植物抗逆改良應用的報道很多,在水稻中,超量表達受低溫和高鹽誘導的Os⑶PK7 (鈣離子依賴型蛋白質激酶)基因使轉基因水稻對低溫、干旱和鹽脅迫的耐性增強,并且Os⑶PK7表達量越高的基因水稻對脅迫的耐性就越強;0s⑶PK7的超量表達還能加強鹽脅迫條件下salT、rabl6A等應答基因的誘導(I、SaijoY, Hata S, Kyozuka J, Shimamoto K, Izui K. Overexpressionof a single Ca2+-dependent potein kinase confers both cold and salt/drought tolerance on riee plants[J]. Plant J, 2000,23:319-327 ;2、Sai jo Y,Kinoshita N, Ishiyama K, Hata S, Kyozuka J, Hayakawa T, Nakamura T, ShimamotoK,YamayaT, Izui K. A Ca2+_dependent protein kinase that endows rice plants withcold-and salt-stress tolerance functions in vascular bundles [J]. Plant CellPhysiol, 2001, 42:1228-1233.)。有研究報道,分別超量表達 SNAC1、SNAC2 或 NAC6 (轉錄因子)基因都能提高轉基因植株的耐旱性和抗鹽性,基因芯片分析,超量表達這些轉錄因子的水稻中,許多脅迫相關基因的表達都明顯的上調(3、Honghong Hu. Overexpressinga NAM, ATAF, and CUC(NAC) transcription factor enhances droug-ht resistance andsalt tolerance in rice[J].Proc Natl Acad Sci USA, 2006,103(35):12987-12992 ;
4、HonghongHu, Jun You, Yujie Fang, Xiaoyi Zhu;Zhuyun Qi,Lizhong Xiong.Characterization of transcription factor gene SNA C2conferring cold andsalt tolerance in rice[J]. Plant Molecular Biology, 2008, 67(1-2):169-181 ;
5、KazuoNakashima, Lam—Son P. Tran,Dong Van Nguyen, Miki Fujita, KyonoshinMaruyama, Daisuke Todaka, Yusuke Ito, Nagao Hayashi, Kazuo Shinozaki, KazukoYamaguchi-Shinozaki. Functional analysis of a NAC—type transcription factorOsNAC6involved in abiotic and biotic stress-responsive gene expression inrice [J], The Plant Journal, 2007, 51 (4) :617-630. ) 另有研究表明在水稻中超量表達P5CS (Λ’ - 二氫吡咯啉-5-羧酸合成酶)基因,轉基因植株中的脯氨酸含量明顯提高,而且耐鹽性也顯著增強(6、IGARASHI Y, YOSHIBAY, SANADA Y Characterization ofthe gene forΔ1-pyrroline-5—carboxylate synthetase and correlation betweentheexpression of the gene and salt tolerance in Oryza sativa L[J]. Plant MolBiol, 1997, 33(5) :857-865.)。
發明內容
本發明的第一目的在于提供水稻鹽脅迫相關基因SIDP364。本發明的第二目的在于提供水稻鹽脅迫相關基因SIDP364編碼的蛋白。 本發明的第三目的在于提供水稻鹽脅迫相關基因SIDP364在培育耐鹽抗性增強的水稻中的應用。所述水稻鹽脅迫相關基因SIDP364的核苷酸序列如序列表中的SEQ ID No:l所
/Jn ο所述水稻鹽脅迫相關基因SIDP364編碼的蛋白的氨基酸序列如序列表中的SEQ IDNo 2所示。所述水稻鹽脅迫相關基因SIDP364可用于提高水稻對鹽脅迫的抗性,培育耐鹽抗性增強的水稻。所述培育耐鹽抗性增強的水稻可采用如下方法構建水稻鹽脅迫相關基因SIDP364的超量表達載體,并將其轉化到水稻,篩選獲得耐鹽抗性增強的水稻。所述表達載體可為Ti類質粒載體;所述轉化可采用農桿菌介導轉化法、基因槍介導轉化法,優選農桿菌介導轉化方法。在鹽脅迫條件下,本發明中的水稻鹽脅迫相關基因SIDP364的超量表達轉基因植株株系的生物量和株高平均值顯著高于對照,表明該基因的超量表達能夠顯著提高轉基因水稻對鹽脅迫的抗性。本發明為培育耐鹽抗性增強的水稻提供了一條重要途徑。而生產上栽培耐鹽抗性增強的水稻,對有效利用鹽堿土地、增加糧食產量等具有重要意義。
圖I為本發明實施例中SIDP364基因超量表達轉基因水稻植株的PCR檢測電泳圖(擴增Hyg基因1421bp片段)。在圖I中,M為DL2000DNA Marker,編號I以野生型水稻植株DNA為模板擴增,編號2以陽性質粒DNA為模板擴增,編號3 8以轉基因水稻植株DNA為模板擴增。根據最終表達載體PH7WG2上潮霉素Hyg基因序列設計引物,用于轉基因植株的鑒定。圖2為本發明實施例中SIDP364基因超量表達轉基因水稻植株的PCR檢測電泳圖(啟動子P35S的942bp片段)。在圖2中,M為DL2000DNA Marker,編號I以野生型水稻植株DNA為模板擴增,編號2以陽性質粒DNA為模板擴增,編號3 8以轉基因水稻植株DNA為模板擴增。根據最終表達載體PH7WG2上啟P35S動子序列設計引物,用于轉基因植株的鑒定。圖3為SIDP364基因在T1代超量表達轉基因水稻植株中的相對表達水平。在圖3中,橫坐標為不同水稻植株,其中WT為野生型水稻植株,LI和L2分別為Tl代SIDP364基因超量表達轉基因水稻植株株系;縱坐標為SIDP364基因相對表達水平,柱形圖上的豎線代表3個技術重復的標準誤差,“**”表示SIDP364基因在超量表達轉基因水稻植株與野生型植株之間表達水平存在極顯著差異(P〈0. 01)。圖4為Tl代SIDP364基因超量表達轉基因水稻植株在Ommol/L,200mmol/L NaCl處理12天后株高平均值。圖5為Tl代SIDP364基因超量表達野生型水稻植株在Ommol/L,200mmol/L NaCl處理12天后生物量平均值。在圖4和圖5中,WT為野生型水稻植株,LI和L2分別Tl代SIDP364基因超量表 達轉基因水稻植株株系,柱形圖代表生物量或株高的平均值,其上豎線代表標準誤差,
表示SIDP364基因超量表達轉基因水稻植株與野生型植株之間的生物量或株高平均值存在極顯著差異(P〈0. 01)。圖6為鹽處理2天后,兩個Tl代超量表達轉基因水稻植株與野生型植株的脯氨酸含量對比圖。在圖6中,WT為野生型水稻植株,LI和L2為SIDP364基因超量表達轉基因植株株系,柱形圖代表脯氨酸平均含量,其上豎線代表標準誤;“**”表示SIDP364基因超量表達轉基因株系與野生型植株之間的脯氨酸平均含量存在極顯著差異(P〈0. 01)。圖7為Tl代SIDP364基因超量表達轉基因水稻植株和野生型水稻植株在200mmol/LNaCl處理O小時(橫坐標中的unstressed)、3小時(橫坐標中的salt stressed)后體內脅迫相關基因(P5CS ( Δ ^pyrroline-S-carboxylate synthetase, Δ 卩比咯啉-5-羧酸合成酶基因))的相對表達量。圖8為Tl代SIDP364基因超量表達轉基因水稻植株和野生型水稻植株在200mmol/LNaCl處理O小時(橫坐標中的unstressed)、3小時(橫坐標中的salt stressed)后體內脅迫相關基因(NCED3 (9-cis-epoxycarotenoid dioxygenase, 9_順式-環氧類胡蘿
卜素雙加氧酶基因))的相對表達量。圖9為Tl代SIDP364基因超量表達轉基因水稻植株和野生型水稻植株在200mmol/LNaCl處理O小時(橫坐標中的unstressed)、3小時(橫坐標中的salt stressed)后體內脅迫相關基因(DSM2 ( β-Carotene Hydroxylase gene, β胡蘿卜素輕化酶基因))的
相對表達量。圖10為Tl代SIDP364基因超量表達轉基因水稻植株和野生型水稻植株在200mmol/LNaCl處理O小時(橫坐標中的unstressed)、3小時(橫坐標中的salt stressed)后體內脅迫相關基因(SNAC1 (stress-responsive NAC transcription factorlgene,脅迫響應的NAC轉錄因子基因))的相對表達量。圖11為Tl代SIDP364基因超量表達轉基因水稻植株和野生型水稻植株在200mmol/LNaCl處理O小時(橫坐標中的unstressed)、3小時(橫坐標中的salt stressed)后體內脅迫相關基因(SNAC2 (stress-responsive NAC transcription factor2gene,脅迫響應的NAC轉錄因子基因))的相對表達量。圖12為Tl代SIDP364基因超量表達轉基因水稻植株和野生型水稻植株在200mmol/LNaCl處理O小時(橫坐標中的unstressed)、3小時(橫坐標中的salt stressed)后體內脅迫相關基因(NAC5 (NAC transcription factor gene, NAC轉錄因子基因))的相
對表達量。圖13為Tl代SIDP364基因超量表達轉基因水稻植株和野生型水稻植株在200mmol/LNaCl處理O小時(橫坐標中的unstressed)、3小時(橫坐標中的salt stressed)后體內脅迫相關基因 bZIP23 (basic leucine zipper transcription factor gene,喊性亮氨酸拉鏈轉錄因子基因)的相對表達量。圖14為Tl代SIDP364基因超量表達轉基因水稻植株和野生型水稻植株在200mmol/LNaCl處理O小時(橫坐標中的unstressed)、3小時(橫坐標中的salt stressed)后體內脅迫相關基因(DREB2A(dehydration responsive element binding protein2Agene,脫水應答元件結合蛋白2A基因))的相對表達量。
圖15為Tl代SIDP364基因超量表達轉基因水稻植株和野生型水稻植株在200mmol/LNaCl處理O小時(橫坐標中的unstressed)、3小時(橫坐標中的salt stressed)后體內脅迫相關基因(LEA3 (late embryogenesis abundantprotein gene,晚期胚胎富集蛋白基因))的相對表達量。圖16為Tl代SIDP364基因超量表達轉基因水稻植株和野生型水稻植株在200mmol/LNaCl處理O小時(橫坐標中的unstressed)、3小時(橫坐標中的salt stressed)后體內脅迫相關基因(LEA3-1 (late embryogenesis abundant protein gene,晚期胚胎富集蛋白基因))的相對表達量。圖17為Tl代SIDP364基因超量表達轉基因水稻植株和野生型水稻植株在200mmol/LNaCl處理O小時(橫坐標中的unstressed)、3小時(橫坐標中的salt stressed)后體內脅迫相關基因(Rabl6a(abscisic acid-responsive rice gene,脫落酸應答基因))的相對表達量。圖18為Tl代SIDP364基因超量表達轉基因水稻植株和野生型水稻植株在200mmol/LNaCl處理O小時(橫坐標中的unstressed)、3小時(橫坐標中的salt stressed)后體內脅迫相關基因(Rabl6b (abscisic acid-responsive rice gene,脫落酸應答基因))的相對表達量。在圖7 18中,WT為野生型水稻植株,LI和L2分別Tl代SIDP364基因超量表達轉基因水稻植株株系,標記柱形代表脅迫相關基因的平均表達量,其上豎線代表標準誤差,
表示SIDP364基因超量表達轉基因水稻植株與野生型植株之間脅迫相關基因平均表達量存在顯著差異(P〈0. 05)。“**”表示SIDP364基因超量表達轉基因水稻植株與野生型植株之間脅迫相關基因平均表達量存在極顯著差異(P〈0. 01)。
具體實施例方式以下實施例將對本發明作進一步的說明實施例I水稻鹽脅迫相關基因SIDP364的獲得與超量表達載體的構建通過生物信息學分析從植物中鑒定出了一類新的未知功能的基因家族DUF1644,該家族有可能作為一類新的轉錄因子,在水稻的脅迫應答中發揮了重要的作用。但是,DUF1644家族基因與抗逆的關系目前尚未有任何報道。基因SIDP364是水稻DUF1644基因家族的成員之一。根據SIDP364基因cDNA核酸序列,合成一對引物SIDP364-S和SIDP364-A SIDP364-S5’ CACCATGGGTTCAGGAATGGTG3’SIDP364-A5’ CTAGTAGTATGAACGTCTGC3’其中正向引物SIDP364-S中引入TOPO克隆識別位點,以便用TOPO克隆方法將基因DNA片斷克隆于pENTR/D-TOPO載體上。 用上述弓丨物,并以水稻葉片cDNA為模板,進行PCR擴增,以獲得SIDP364基因cDNA片斷。PCR 的擴增條件為 95°C預變性 5min ;95°C變性 30s,63°C退火 30s,72°C 60s, 30 個循環;72°C延伸7min。 回收目標963bp cDNA 片斷,按照 pENTR Directional TOPO Cloning Kits(Invitrogen, USA)試劑盒的操作說明將此DNA片斷克隆于pENTR/D-TOPO載體上,挑選陽性重組克隆進行測序,將測序結果正確的陽性克隆命名為T0P0-GL-SIDP364 ;提取T0P0-GL-SIDP364 和超量表達載體 pH7WG2 質粒 DNA,取 50ng 的 T0P0-GL-SIDP364 和 IOOng的 pH7WG2 質粒 DNA,參考 Gateway LR clonase II Enzyme Mix (Invitrogen, USA)操作說明書配制反應體系,通過Gateway LR重組反應將SIDP364基因963bp的cDNA片斷連接于超量表達盒中。pH7WG2表達載體資料參見文獻(Karimi, M. , Inze, D. , Depicker, A.,Gateway vectors for Agrobacterium-mediated plant transformation. Trends PlantSci. 2002May;7(5):193-195.)。用SIDP364-S和SIDP364-A引物進行菌落PCR鑒定篩選陽性重組克隆,并將陽性重組克隆命名為PH7WG2-SIDP364 ;取I μ g pH7WG2_SIDP364質粒DNA轉化農桿菌EHA105 ;菌落PCR鑒定抗性平板上的農桿菌克隆,可得到陽性農桿菌克隆,向其菌液中加入20%甘油,保存于_80°C備用。實施例2水稻鹽脅迫相關基因SIDP364基因超量表達載體轉化水稻及PCR檢測鑒
定農桿菌懸浮液的配制取20 μ L含pH7WG2-SIDP364質粒的農桿菌甘油保存液,接種于IOmL LB (含50mg/L卡那霉素和50mg/L利福平)中,28°C振蕩培養過夜,離心收集菌體,用適當體積AAM培養液重懸,使農桿菌懸浮液OD6tltl值在0. 3 I之間,最后加入乙酰丁香酮使之最終濃度達到50mg/L。取臺北309成熟種子,脫殼后,用體積比例為1/3的次氯酸鈉溶液(活性氯約為3%),表面消毒30min,用無菌水清洗2 5遍;在無菌濾紙上晾干后,接種于NBD的誘導培養基中,在28°C黑暗的條件下誘導愈傷組織,2周后將愈傷組織在新鮮誘導培養基上繼代培養。取新鮮生長旺盛的愈傷組織,浸泡在農桿菌懸浮液中,靜置30min,倒去農桿菌懸浮液,將愈傷組織置于無菌濾紙上晾干,然后轉移到NBD-AS共培養培養基上(加50mg/L乙酰丁香酮并預先在共培養培養基上墊一張無菌濾紙)接著置于19 23°C黑暗條件下共培養3天。3天后,將共培養愈傷組織取出,用無菌水洗凈農桿菌,并置于無菌濾紙上晾干,然后轉移到NBD-S篩選培養基(加50mg/L潮霉素和400mg/L羧卞青霉素)上,于28°C黑暗條件下培養若干周,期間大部分愈傷組織逐漸褐化,少部分愈傷組織可以長出淡黃色、松散的生長較旺盛的新鮮抗性愈傷組織。將此抗性愈傷組織在篩選培養基上繼代培養I周后,轉移至MS-R分化培養基上,進行分化培養,抗性愈傷組織在2周左右可以開始分化出綠色的再生苗,分化的再生苗繼續在MS-HF生根培養基上培養,待根基本長成,可移栽到營養土中,隨后移栽至田間。其中所述AAM培養液、NBD-AS共培養培養基、NBD-S篩選培養基、MS-R分化培養基和MS-HF生根培養基配方可參考文獻(9、Nishimura, A.,I.Aichi,et al. (2006). protocol for Agrobacterium-mediated transformation inrice. "Nature Protocolsl (6):2796-2802)。分別取上述轉化苗的葉片,提取基因組DNA,并以基因組DNA為模板,用以下2對特異引物P35s-f和SIDP364-idr進行PCR檢測Hyg-S5’ TATGATAATCATCGCAAGAC3’Hyg-A5’TTCAAAAGTCGCCTAAGGTC3’P35S-S5’ CTCCAAATGAAATGAACTTCCT3’ P35S-A5’ AAGCTGATCTCCTTTGCCC3’由于引物P35S靶向花椰菜花葉病毒(CaMV) 35S啟動子DNA,而引物Hyg靶向潮霉素基因DNA,因而可以用于檢測陽性轉基因植株,而在檢測野生型植株時預期結果呈陰性。在對轉基因植株株系進行PCR檢測鑒定后,瓊脂糖凝膠電泳結果顯示,編號3 8的轉基因植株檢測結果為陽性,即能分別特異擴增到大約1421bp (潮霉素基因DNA)和942bp (花椰菜花葉病毒(CaMV) 35S啟動子DNA)的目標DNA條帶,而以野生型植株(編號I)基因組DNA為模板的PCR的檢測結果均為陰性,即不能特異擴增到大約1421bp (潮霉素基因DNA)和942bp (花椰菜花葉病毒(CaMV) 35S啟動子DNA)的目標DNA條帶(參見圖I和圖2)。實施例3T1代SIDP364基因超量表達轉基因水稻植株中的SIDP364基因表達及其對鹽脅迫的抗性分析分別對兩個Tl代超量表達轉基因植株株系和野生型植株的SIDP364基因表達進行定量分析和耐鹽抗性鑒定。取Tl代SIDP364基因超量表達轉基因植株的種子和野生型水稻種子,分別播種后,按常規栽培方法進行栽培,待植株長兩星期后,對野生型植株和兩個Tl代SIDP364基因超量表達轉基因植株的SIDP364基因表達進行定量分析。并鑒定轉基因植株對鹽脅迫的抗性。具體操作方法如下分別從野生型植株和SIDP364基因超量表達轉基因植株各取適量葉片,并從中提取總RNA,然后將其反轉錄成cDNA。分別以這些cDNA為模板,用基因特異引物對Actin-rq-S/Actin-rq-A 和 SIDP364-rq-S/SIDP364_rq-A 分別對樣品中 Actin 基因和SIDP364基因進行定量分析。分析基因表達水平時,以Actin基因為內標基因,用相對表達量計算方法(10、Pfaff MW. A new mathematical model for relative quantification inreal-time RT-PCR[J]. Nucleic Acids Res. 2001, 29(9) :2002-2007.)分析SIDP364基因在不同轉基因植株中的相對表達水平。在基因表達的定量分析中,每個基因至少重復2次熒光定量PCR實驗,每次實驗設置3個技術重復。通過上述方法分析SIDP364基因在Tl代SIDP364基因超量表達轉基因植株和野生型植株中的相對表達水平,結果顯示,SIDP364基因在兩個Tl代SIDP364基因超量表達轉基因植株中的相對表達水平分別約為野生型植株的6. 79和3. 78倍(參見圖5)。由此可見,在Tl代SIDP364基因超量表達轉基因植株中,SIDP364基因的表達水平明顯提高。所用引物序列為Actin-rq-S 5’TGTATGCCAGTGGTCGTACCA3’Actin-rq-A 5,CCAGCAAGGTCGAGACGAA3,SIDP364-rq-S 5’ ATGGGTTCAGGAATGGTG3’SIDP364-rq-A 5’ GGGATTGGTCAGTGTCGC3’將野生型和Tl代種子播種到含Ommol/L和200mmol/L NaCI的1/2MS液體培養基上,生長12天后統計生物學產量株高和幼苗的生物量,鑒定這些轉基因植株對鹽脅迫的抗性。株高和生物量數據的統計分析用origins. O軟件附帶的統計程序進行平均值差異顯著性或極顯著分析。對兩個Tl代SIDP364基因超量表達轉基因植株株系和野生型植株 的株高和生物量數據進行統計分析,每個株系至少測量30個植株,設置3次重復實驗。結果顯示,兩個Tl代SIDP364基因超量表達轉基因植株株系LI和L3的株高平均長度分別為2. 31 ±0. 19cm、3. 62±0. 21cm,而野生型植株株高平均長度約為O. 99±0. 03cm,極顯著(“**”,P〈0. 01)短于轉基因植株株系株高的平均長度(參見圖4)。兩個Tl代SIDP364基因超量表達轉基因植株株系LI和L3的生物量平均值分別為52. 33 ± I. 92mg、49. 87 ± I. 09mg,而野生型植株生物量平均值約為35. 73± I. 22mg,極顯著(“林”,P〈0. 01)小于轉基因植株株系生物量的平均值(參見圖5)。結果表明,與野生型水稻植株相比,Tl代SIDP364基因超量表達轉基因植株對高鹽脅迫的抗性顯著增強。實施例4SIDP364超量表達植株的游離脯氨酸含量檢測分別檢測了超量表達轉基因株系和野生型在正常條件下和逆境條件處理后體內游離脯氨酸含量的變化。正常條件下,兩個SIDP364超量表達轉基因植株株系LI和L3體內的游離脯氨酸含量分別為39· 95±2· 05μ g · g_1Fw,40. 21±2· 60μ g · g^Fw ;野生型植株體內的游離脯氨酸含量為39. 34±1. 23μ g · g-1^。200mmol/L NaCl處理2天后,兩個SIDP364超量表達轉基因植株株系LI和L3體內的游離脯氨酸含量分別為417. 44± 12. 08 μ g · g_1Fw,390. 34± 10. 24 μ g · g^Fw,野生型植株體內的游離脯氨酸含量為120. 13±5. 34μ g · g—Vw。在鹽脅迫條件下,SIDP364超量表達轉基因植株內累計的游離脯氨酸含量極顯著(“**”,P〈0. 01)的高于野生型植株的游離脯氨酸含量(參見圖6),說明鹽脅迫下,轉基因植株可以通過更快更多的合成滲透保護物質來提高其耐鹽性。實施例5SIDP364超量表達對非生物脅迫相關基因表達的影響分別從正常培養條件下和200mmol/L NaCl處理3小時后的野生型植株和SIDP364基因超量表達轉基因植株取適量葉片,并提取總RNA,然后將其反轉錄成cDNA。分別以這些cDNA為模板,用脅迫相關基因特異引物對樣品中脅迫相關基因進行定量分析。分析基因表達水平時,以Actin基因為內標基因,用相對表達量計算方法(如實施例3所述)分析脅迫相關基因在不同環境下的野生型和轉基因植株中的相對表達水平。在基因表達的定量分析中,每個基因至少重復2次熒光定量PCR實驗,每次實驗設置3個技術重復。通過上述方法分析脅迫相關基因在Tl代SIDP364基因超量表達轉基因植株和野生型植株中的相對表達水平,結果顯示,在正常條件下或鹽脅迫后,脅迫相關基因在兩個Tl代SIDP364基因超量表達轉基因植株株系中的相對表達水平均有不同程度的上調表達(參見圖7),說明SIDP364基因能通過上調脅迫相關基因的表達水平增強轉基因植株的耐鹽性。所用引物序列為SNACl-rq-S5’ ATCCCTCACAACCCACAA3’SNA Cl-rq-A5’GTCCCTCTCCCTCCTCAT3’SNAC2-rq-S5’ CAAGGGCGAGAAGACCAA3’SNAC2-rq-A5’ CAGCACCCAATCATCCAAC3’NAC5-rq-S5’ AAGGGCGTCAAGACCAAC3’NAC5-rq-A5’ AACACCCAATCATCCAACC3’ DREB2A-rq-S5’ GGAGGAATAGGAAGAAGGGA3’DREB2A-rq-A5’ GAGCGGGAACAAGAAAGAGA3’bZIP23-rq-S5’ CTCCACATCCCACCTCTCC3’bZIP23-rq-A5,ATCCCCAACACCCCAGCAC3’NCED-rq-S5’ GGTTTGTGGCGAATGTC3’NCED-rq-A5’ TCGTGGTGTGTTTCTG3’DSM2-rq-S5’ TGGTGGCAGCGGTGATGT3’DSM2-rq-A5’ ATGCGAGCGGGAGTTTGG3’P5CS-rq-S5’ AGCCACAGATGGAGTTAGATG3’P5CS-rq-A5’ GTCGGTGACAAGAAGTTGAGAT3’Rabl6a-rq-S5’GCTCAAGCTCGGTACAACA3’Rabl6a-rq-A5’CCTCCCATTCCATCATCCT3’Rabl6b-rq-S5’CATCTTACTGATAGCAACAACACT3’Rabl6b-rq-A5’GTCCATCCTCTCAAGCAAAT3’LEA3-rq-S5’ GAATGATTTCCCTTTGGGTCTA3’LEA3-rq-A5’ ACTCTGACGAAAACAACTGAAC3’LEA3-l-rq-S5’ CGGCAGCGTCCTCCAACAG3’LEA3-l-rq-A5’ GCCTCGTCTTCGGTCATCC3’。
權利要求
1.水稻鹽脅迫相關基因SIDP364,其特征在于其核苷酸序列為序列表中的SEQID No:Io
2.如權利要求I所述水稻鹽脅迫相關基因SIDP364編碼的蛋白,其特征在于其氨基酸序列為序列表中的SEQ ID No 2o
3.如權利要求I所述水稻鹽脅迫相關基因SIDP364在培育耐鹽性增強的水稻中的應用。
4.如權利要求3所述水稻鹽脅迫相關基因SIDP364在培育耐鹽抗性增強的水稻中的應用,其特征在于可采用如下方法 構建所述水稻鹽脅迫相關基因SIDP364的超量表達載體,并將其轉化到水稻,篩選獲得所述耐鹽抗性增強的水稻。
5.如權利要求4所述水稻鹽脅迫相關基因SIDP364在培育耐鹽抗性增強的水稻中的應用,其特征在于所述表達載體為Ti類質粒載體。
6.如權利要求4所述水稻鹽脅迫相關基因SIDP364在培育耐鹽抗性增強的水稻中的應用,其特征在于所述轉化采用農桿菌介導轉化法或基因槍介導轉化法。
全文摘要
水稻鹽脅迫相關基因SIDP364及其編碼蛋白與應用。涉及水稻基因,提供水稻鹽脅迫相關基因SIDP364及其編碼蛋白與應用。水稻鹽脅迫相關基因SIDP364可用于提高水稻對鹽脅迫的抗性,培育高鹽抗性增強的水稻。水稻鹽脅迫相關基因SIDP364的超量表達轉基因植株株系T1代在200mmol/L高鹽環境下的株高和生物量的平均值均顯著高于對照,表明超量表達該基因的轉基因植株能夠顯著提高水稻對高鹽環境的抗性。該基因為培育高鹽抗性增強的水稻提供了一條重要途徑。高鹽抗性水稻的栽培,對有效利用鹽堿土地、增加糧食產量等具有重要意義。
文檔編號C12N15/82GK102899333SQ20121043974
公開日2013年1月30日 申請日期2012年11月7日 優先權日2012年11月7日
發明者陳亮, 李敏, 郭遲鳴, 羅成科, 張玉霞, 郭小玲 申請人:廈門大學