[发明专利]抗逆相关基因ZmHDZIV14在调控植物抗逆性中的应用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种增强植物抗旱抗逆性的基因；本发明还涉及所述基因在改良植物 对干旱胁迫抗性方面的应用方法。

背景技术

同源异型域-亮氨酸拉链（HD-Zip）是植物所特有的一类转录因子，广泛存在于多 种植物中，不仅在高等植物生长发育、形态建成中发挥重要作用，同时调控植物对生物和非 生物胁迫等逆境的响应过程。拟南芥中的AtHDG11基因编码一个属于HD-ZipIV类家族的转 录因子，该基因的表达可促进根的伸长和气孔关闭从而提高植物耐旱性，已有的研究表明 转AtHDG11基因的拟南芥、烟草和草坪草均表现出较强的耐旱性。目前已经鉴定出玉米HD- ZipIV类转录因子基因17个，进化分析表明ZmHDZIV14基因与AtHDG11基因的同源性较高， 推测这两个基因与AtHDG11基因有相似的功能。但是目前对于玉米HD-ZipIV基因家族的研 究还较少，主要是其在植物不同组织的表达模式和在植物外表皮及毛状根发育过程中的研 究，其生理功能特别是在环境胁迫中的生理功能还未见报道。本研究根据NCBI数据库中与 AtHDG11基因同源的玉米HD-ZipIV基因ZmHDZIV14的cDNA序列。研究了ZmHDZIV14基因克 隆，生物信息学分析及植物表达载体构建，并将这个基因转入植物，从而快速获得具有抗逆 性状的转基因植物。

发明内容

本发明的目的是提供一种增强植物抗逆相关蛋白及其编码基因；本发明的第二目 的是提供一种增强植物抗逆相关蛋白及其编码基因的应用方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种增强植物抗逆相关蛋白，名称 为ZmHDZIV14，来源于玉米（ZeamaysL.）自交系B73，是具有下述氨基酸残基序列之一的蛋 白质：

（1）序列表中SEQID：2；

（2）序列表中SEQID：2的氨基酸残基序列经过一个或者几个氨基酸残基的取代和/或 缺失和/或添加且与植物抗逆相关的蛋白质。

其中，序列SEQID：2由692个氨基酸残基组成。

所述一个或者几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加是指不多于十个氨基 酸的取代和/或缺失和/或添加。氨基酸优先取代如表1所示。

上述ZmHDZIV14增强植物抗逆相关蛋白的编码基因也属于本发明的保护范围。

上述ZmHDZIV14增强植物抗逆相关蛋白的编码基因具有下述核苷酸序列之一：

（1）序列表中SEQIDNO：1的核苷酸序列；

（2）编码序列表中SEQIDNO：2蛋白质序列的DNA；

（3）与序列表中SEQIDNO：1的DNA序列具有90%以上同源性，切编码相同功能蛋白质的 DNA序列；

（4）在高严谨条件下可与序列表中的SEQIDNO：1限制的DNA序列杂交的核苷酸序列。

上述高严谨条件为在0.1×SSC，0.1×SDS的溶液中，在65℃下杂交并洗膜；其中， 序列表中的SEQIDNO：1由2079个脱氧核苷酸组成。

含本发明基因的重组表达载体、转基因细胞及工程均属于本发明的保护范围。

本发明的第二目的是通过以下技术方案来实现的：一种增强植物抗逆相关蛋白的 编码基因的应用方法；其特征在于：将携带有本发明的ZmHDZIV14基因的表达载体，通过使 用Ti质粒、Ri质粒、植物病毒载体、直接DNA转化、微注射、电导、农杆菌介导等常规生物方法 转化植物细胞或组织，并将转化的植物经组织培育成植株，获得抗旱抗逆性提高的植株。

本发明的ZmHDZIV14基因可用现有的方法构建到现有的植物表达载体中，可在其 转录超始核苷酸前加包括组成型启动子、增强启动子、诱导型启动子、组织特异性启动子、 发育阶段特异性启动子在内的任何一种启动子。为了便于对ZmHDZIV14基因植物细胞或植 物进行鉴定及筛选，可对所使的载体进行加工，如加入植物可选择性标记（bar基因、GUS基 因、荧光素酶基因等）或具有抗性的抗生物素标记物（庆大霉素、卡那霉素等）。被转化的植 物宿主既可以是单子叶植物，也可以使双子叶植物，如：水稻、小麦、玉米、烟草、拟南芥等。