[发明专利]构建体及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及生物工程技术领域。具体地，本发明涉及构建体及其用途。更具体地，本发明涉及构建体、重组细胞及其在制备转基因植物细胞、组织、器官或其培养物、转基因植物中的用途，转基因植物细胞、组织、器官或其培养物，以及制备转基因植物的方法。

背景技术

作物的物质积累途径主要是通过光合作用，现阶段高光效育种是培育高产植物品种的新途径。然而，常规育种能够利用的遗传资源十分有限，要获得更好的高光效株系或品种，需通过现代生物技术特别是分子育种技术引入优异的基因资源，从而创新出高光效种质。

随着基因测序、分子育种技术、转基因技术的不断成熟和完善，筛选发掘优异的光合效率及产量相关基因并利用该基因进行遗传转化以获得高光效植物及种质，已得以实现，然而，上述研究仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种能够提高植物光合作用效率及产量的手段。

需要说明的是，本发明是基于发明人的下列发现而完成的：

发明人采用常规育种与生物技术相结合的方法，将植物高光效基因-蓝藻ictB基因成功导入受体水稻并表达，并通过多次试验验证了蓝藻ictB基因的转化能够提高受体植物光合作用效率，进而提高其产量。

具体地，发明人人工合成蓝藻ictB基因——制备含有该基因的构建体（即重组表达载体P6+ictB）——通过直接法转化根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）LBA4404，即EHA105-p6+ictB——利用上述农杆菌转化水稻愈伤组织——愈伤组织GUS染色——再生植株GUS染色——转基因小苗移植到大田中进行性状观察，并测定光合速率。结果，发明人发现：

1、通过根癌农杆菌介导法将蓝藻ictB基因转入水稻愈伤组织中，愈伤组织和再生植物GUS染色的结果表明，蓝藻ictB基因已成功导入受体水稻基因组中；

2、田间性状调查结果表明，转ictB基因水稻的基本农艺性状和经济性状都明显优于野生对照组。具体表现为：在生育期，转基因水稻的长势旺盛，分蘖快且多，植株健壮，有效穗、剑叶宽、穗长等性状显著优于对照组，初步说明转ictB基因水稻的光合作用效率提高；此外，光合速率测定结果表明转ictB基因水稻的光合速率明显高于野生对照组。在成熟期，转基因水稻的单株饱粒数性状表现明显优于野生对照组，而单株饱粒数性状直接与产量正相关，从而表明转ictB基因可以提高水稻产量。

由此，本发明提出了包含蓝藻ictB基因的构建体及其在提高植物光合作用效率中的用途。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种构建体。根据本发明的实施例，该构建体包含SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列。发明人惊奇地发现，利用该构建体能够将SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列即蓝藻ictB基因（在本文中有时也简称为“ictB基因”）成功引入受体植物中，进而能够通过ictB基因的表达而显著增强受体植物的光合作用效率，进一步能够有效提高受体植物的产量，从而为高光效育种提供了理论基础，为培育具有高光合能力、低呼吸消耗、光合机能持久、株型与长势长相均理想的高产植物品种例如水稻品种提供了新途径。

根据本发明的一些实施例，本发明的构建体呈选自质粒、噬菌体、人工染色体、粘粒以及病毒的至少一种的形式，优选质粒的形式。由此，能够有效提高利用该构建体进行遗传转化的效率。

根据本发明的一个实施例，本发明的构建体进一步包含：玉米Ubi启动子；以及NOS终止子。由此，能够有效提高遗传转化的效率。

根据本发明的又一方面，本发明还提供了一种重组细胞。根据本发明的实施例，该重组细胞包含前面所述的构建体。利用该重组细胞转化植物，能够将蓝藻ictB基因成功引入受体植物中，进而能够显著增强受体植物的光合作用效率，从而能够有效提高受体植物的产量。

根据本发明的一些具体示例，优选地，本发明的重组细胞为重组根癌农杆菌EHA105-p6+ictB细胞。发明人发现，利用该重组细胞转化受体植物，获得的转基因植物的阳性率非常高。

根据本发明的再一方面，本发明还提供了前面所述的构建体和重组细胞，在制备转基因植物细胞、组织、器官或其培养物及转基因植物中的用途。