[发明专利]盐生草抗旱基因Hg.S4及其应用

说明书

本发明涉及盐生草抗旱基因Hg.S4及其应用，属于植物生物工程技术领域。本发明首次从盐生植物盐生草中克隆到抗旱基因Hg.S4，该基因cDNA的核苷酸序列见SEQ ID NO.1，分子量为619bp，其cDNA编码序列为SEQ ID NO.1中第228至第341位所述的核苷酸序列，分子量为114bp，氨基酸序列见SEQ ID NO.3，由37个氨基酸组成。盐生草抗旱基因Hg.S4基因能够显著提高转基因拟南芥的抗旱性。本发明所述的抗旱基因将促进于抗旱作物和植物新品种(系)的培育进程。

技术领域

本发明属于植物生物工程和转基因技术领域，具体涉及盐生植物盐生草抗旱基因Hg.S4及其应用。

背景技术

随着世界人口的持续增加和经济的快速发展，水资源短缺问题日趋严重，尤其是近年来全球气候变暖不断加剧，更是导致了干旱地区的迅速扩大和干旱化程度加重。在全球农业生产中，干旱胁迫已成为造成作物减产的最主要非生物胁迫，同样在我国，干旱造成的粮食损失占全部自然灾害的50％以上，尤其是北方旱作农业区，解决干旱问题是实现农业可持续发展的重要挑战。

由于传统作物抗旱育种周期长、投入大且受抗旱种质资源狭窄等因素的制约，使得当前抗旱育种进展缓慢。当前迅速发展的生物技术育种，尤其是转基因技术打破了物种间限制，为高效抗旱育种提供了新的途径，但抗旱基因资源的获得是抗旱转基因作物新品种的关键。我国西北旱区生长的盐生植物盐生草(Halogeton glomeratus)，具有抗旱、耐盐的双重特性，是挖掘抗旱基因的优异材料，从中克隆的抗旱基因在植物抗旱育种中更具有重要价值。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种盐生草抗旱基因Hg.S4，以解决当前抗旱基因资源匮乏的现状。

本发明的又一目的在于提供一种盐生草抗旱基因Hg.S4的制备方法，实现该基因在盐生草中的快速、准确分离。

本发明最后一目的在于提供盐生草抗旱基因Hg.S4在提高植物抗旱性中的应用。

依据前期盐生草盐胁迫响应转录组学测序结果(Transcriptomic profiling ofthe salt-stress response in the halophyte Halogeton glomeratus[J].BMCgenomics,2015,16(1):169)，鉴定到盐胁迫诱导表达基因HgS4，申请人以盐生草叶片为材料，分离出HgS4基因，将该基因构建表达载体，转化到拟南芥后，可显著提高植株的耐旱能力。利用本发明所述基因，构建各种植物表达载体，可广泛应用于转基因植物和作物抗旱新品种的培育。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种盐生草抗旱基因Hg.S4，其主要特点在于从盐生草叶片中分离到Hg.S4基因cDNA的核苷酸序列SEQ ID NO.1如下，分子量为619bp；

所述的盐生草抗旱基因Hg.S4的编码序列为上述Hg.S4基因cDNA的核苷酸序列中第228至第341位所述的核苷酸序列SEQ ID NO.2如下，分子量为114bp：

所述的盐生草抗旱基因Hg.S4的编码序列编码的蛋白质氨基酸序列SEQ ID NO.3，由37个氨基酸组成：

所述的盐生草抗旱基因HgS4，其特异引物为：

HgS4-F1 5’-ACCCCCATACTCTCGTAACCCTATA-3’

HgS4-R1 5’-AGTCGAAACATACTTCCCATTAAAG-3’。

由上海生工生物工程公司合成。

所述的盐生草抗旱基因Hg.S4的制备方法，其主要特点在于步骤为：