[发明专利]欧美杂交种葡萄巨峰抗旱基因VvMBF1

说明书

技术领域

本发明涉及植物抗逆基因鉴定及基因工程技术领域，特别涉及一个欧美杂交种葡萄巨峰抗旱基因VvMBF1。

背景技术

多蛋白桥梁因子MBF1（Multiprotein bridging factor1）是一类存在于古生菌和真核生物中高度保守的转录辅激活蛋白，首次被提纯于蚕的后部丝腺抽提物中。之后的研究表明，MBF1与内皮细胞分化、激素调节、脂类代谢、中枢神经系统发育和组氨酸新陈代谢等不同过程的调控相关。转录辅激活蛋白在真核生物的基因表达中扮演决定性的角色，不同有机体的MBF1蛋白是通过TATA盒与C-Jun，GCN4，ATF1或其它核受体相互作用的。它的基本表达导致了许多编码逆境反应的转录因子和信号转导基因的转录产物的积累，如WRKY转录因子、类CBF转录因子、MAPK3/11和钙结合蛋白等。在酵母、人和果蝇中的MBF1增强转录激活主要是通过一个基本的区域（如bZIP类转录激活因子）和TATA盒连接蛋白之间的桥连作用。

目前的研究表明，植物中的MBF1具有多重生物学功能，主要表现在参与各种抗逆过程，其次是植物的发育过程。拟南芥有三个亚型AtMBF1a，AtMBF1b和AtMBF1c。AtMBF1c参与应答高温、H2O2、干旱、高盐、病原菌侵染以及植物激素等逆境条件，并在叶细胞周期和扩展过程中起着重要作用。之后，不同植物中的MBF1的生物学功能陆续被发现。土豆、番茄、烟草和小麦等植物中的MBF1与各种激素处理、生物和非生物胁迫相关。事实上，就目前的研究看来，几乎所有的植物MBF1s都参与了生物和非生物胁迫应答过程。

干旱是影响植物生长发育和产量的一个重要的环境因素。在我国尤其是干旱和半干旱地区，缺水问题一直是限制农业生产的最主要因素之一。因此，发掘植物抗旱相关基因对抗旱作物新品种的培育有重要意义。

植物在逆境胁迫过程中，细胞内产生过量的自由基会引发或加剧膜脂过氧化作用而造成细胞膜系统的损伤，严重时会导致细胞死亡。细胞内电解质渗漏率（EL）能反映细胞膜的完整性，从而判定细胞膜的损伤程度，进一步说明植株的抗逆性的强弱。在植物体正常的代谢过程中，细胞内活性氧（ROS）的产生和清除处于动态平衡。当处于逆境时，植物体内活性氧的平衡受到破坏，植物细胞产生过量的ROS而无法被及时清除，造成了严重氧化伤害，进而影响到了植物正常的生理代谢。因此可以通过测量ROS的含量来判定植物细胞清除ROS的能力。根据生物自由基伤害学说，干旱胁迫下造成植物伤害就是细胞内自由基的产生与清除的不平衡所致，从而发生膜脂过氧化作用，形成丙二醛（MDA），使植物受到伤害。丙二醛（MDA）是植物细胞膜脂过氧化作用的最终产物，是膜系统伤害的重要标志之一，可以通过测定其含量来反映植株的抗逆性强弱。

脯氨酸是氨基酸中最为有效的渗透调节物质，正常情况下，植物体内的脯氨酸含量较低，干旱胁迫时含量便会大大增高，对维持细胞与环境的渗透平衡、稳定大分子的结构具有重要作用。在干旱胁迫下植物体内源脯氨酸可能具有清除活性氧的作用。尽管对于许多植物来说，脯氨酸积累在逆境中的生理作用的机理还不完全清楚，但有报道认为在干旱作用下脯氨酸含量的升高有利于植物对干旱胁迫的抵抗，耐旱品种通常比不耐旱品种具有较强的积累脯氨酸的能力。因此，通过测定脯氨酸的含量可以判定植株抗旱能力的强弱。

大量研究结果表明，当植物受到干旱胁迫时，细胞迅速积累ABA。ABA被普遍认为是一种干旱传递信号。在干旱信号ABA转导过程中，从ABA的被感知到保卫细胞发生变化引起的气孔关闭，以及ABA诱导的基因表达都经历了复杂的变化。气孔关闭被认为是植物应答干旱胁迫最快速最直接的响应之一，气孔闭合的程度直接与植物在干旱胁迫下的失水能力相关。因此，可以通过研究干旱胁迫下气孔关闭情况来判定植株的抗旱能力。一般干旱应答基因能够快速而短暂地被ABA诱导，例如AtRD22和AtRD29B，但并不是所有基因的表达都依赖于ABA，例如AtRD29A和AtERD1。这暗示了存在着依赖于ABA和不依赖于ABA的抗旱调节途径。因此，可以通过检测干旱胁迫下植物体内的这些标记基因的表达量来判定植物的抗旱调节途径。

发明内容

本发明的目的在于，提供一个欧美杂交种葡萄巨峰抗旱基因VvMBF1，并证明了该基因在抗旱方面的功能，且初步探究了该基因的抗旱机制。

为了实现上述任务，本发明采用如下的技术解决方案：

一个欧美杂交种葡萄巨峰抗旱基因VvMBF1，其特征在于，其基因序列如下：