[发明专利]一种玉米抗逆相关基因ZmDi19‑5及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及的是基因工程技术领域，尤其涉及的是一种玉米抗逆相关基因ZmDi19-5及其应用。

背景技术

玉米不仅作为三大粮食物之一，也可作为重要的能源材料。从玉米中生产出的乳酸，经过化学反应可生成高分子材料(聚乳酸)，能替代化工塑料，是能够被生物降解的环保材料，在社会和经济发展中具有重要的战略意义。目前，我国玉米生产总量已超过小麦产量，位于我国第二大粮食作物,其重要性已不言而喻。我国大部分玉米种植地区受到干旱和盐渍的胁迫，每年因此而减产，直接影响了旱区和盐渍地的农业生产。因此，增强玉米抗旱和耐盐的能力已成为我国农业研究重要问题之一。

目前选育抗旱和耐盐的新品种方法有很多，相比于传统育种，转基因技术是实现育种目标见效快的方法。该技术关键是挖掘出与干旱和盐胁迫相关的基因，并分析生物学功能和抗逆机理。在模式植物拟南芥中，通过基因缺失突变体进行分析其基因功能已成为主流，相比较玉米而言，获得单基因缺失突变体的方法比较困难，使得对基因功能研究受到一定的限制，因此通过异源转化获得转基因材料方法，在抗逆基因的功能研究中发挥了重要的作用。

植物的抗逆应答机制离不开转录因子的调控。有报道显示，植物的抗逆性能的体现并不是某一个转录因子单独调控的结果，是由多个转录因子协同表达共同影响决定的复杂生物学性状。转录因子的功能调控和植物抗逆机制的应答，为作物分子抗逆育种的开展提供了有力支持，为作物综合抗逆性能的提高和改良提供了理论依据。

研究表明C2H2锌指蛋白家族的转录因子主要参与调控植物的生长发育以及植物的抗逆性相关活动。Di19蛋白不仅是C2H2锌指蛋白家族的一员，同时也是干旱诱导蛋白的成员。目前已经在拟南芥、棉花、大豆、小麦、水稻等植物中克隆出Di19基因，但在玉米中有关Di19基因的转录因子报道还没有。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种玉米抗逆相关基因ZmDi19-5及其应用，以提供一种新的可用于玉米抗逆遗传改良的基因。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种玉米抗逆相关基因ZmDi19-5，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，全长720bp。

本发明还提供了上述玉米抗逆相关基因ZmDi19-5在降低或提高植物抗逆性中的应用。

本发明还提供了上述玉米抗逆相关基因ZmDi19-5的编码蛋白，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示，具有239个氨基酸。

本发明还提供了一种植物过量表达载体，所述植物过量表达载体为pCAMBIA1301载体，所述pCAMBIA1301载体的多克隆位点区域依次连接有35S启动子、ZmDi19-5基因和终止子。

本发明还提供了一种遗传工程化的宿主细胞，所述宿主细胞含有所述植物过量表达载体，或其基因组中整合有外源的所述ZmDi19-5基因的正向或反向序列。

本发明还提供了一种提高植物抗逆性的方法，所述方法是将所述ZmDi19-5基因导入植物的细胞、组织或器官中，获得抗逆性强的转基因植株新品种。

进一步地，所述植物包括玉米、水稻、小麦、拟南芥。

本发明相比现有技术具有以下优点：本发明提供了一种玉米抗逆相关基因ZmDi19-5及其应用，该基因为一种新的植物抗逆相关基因，丰富了抗逆相关基因的资源，对玉米抗逆新品种的选育具有重要意义。

附图说明

图1为ZmDi19-5基因凝胶电泳检测结果图；

图2为ZmDi19-5蛋白与其他作物的Di19蛋白家族成员的系统进化树分析结果图；

图3为ZmDi19-5基因过表达载体构建图谱；

图4为盐胁迫下转基因拟南芥与野生型拟南芥根生长情况柱状分析图；

图5为盐胁迫下转基因拟南芥与野生型拟南芥株高情况柱状分析图；

图6为盐胁迫下转基因拟南芥与野生型拟南芥丙二醛含量测定结果柱状图；

图7为盐胁迫下转基因拟南芥与野生型拟南芥相对电导率的测定结果柱状图；

图8为干旱处理下转基因拟南芥与野生型拟南芥过氧化氢酶测定结果柱状图；

图9为干旱处理下转基因拟南芥与野生型拟南芥丙二醛含量测定结果柱状图；

图10为干旱处理下转基因拟南芥与野生型拟南芥叶片相对含水量测定结果柱状图。

具体实施方式

实施例1

1、材料

本实施例所用方法如无特别说明均为本领域的技术人员所知晓的常规方法，所用的试剂等材料，如无特别说明，均为市售购买产品。