[发明专利]一种提高植物非生物胁迫抗性的方法

说明书

本发明属于基因工程技术领域，具体涉及到一种转基因方法提高植物非生物胁迫抗性的方法。本发明公开了一种在制备转苔藓PpBURP2基因抗非生物胁迫植物的用途，其特征在于其编码氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示；或其编码氨基酸序列为至少与SEQ ID NO.2所示氨基酸序列90％同源性且具有提高植物的抗逆性的氨基酸序列。本发明所述PpBURP2基因，在抗高温、抗旱、抗盐和抗重金属镉胁迫等具有明显的作用，因此可将本发明所述基因与植物中过表达启动子结合后导入合适的表达载体并转化植物宿主，提高植物抗非生物逆境的能力。

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，具体涉及来源于苔藓植物的基因及其在提高植物的非生物胁迫抗性的应用。

背景技术

我国是一个农业大国，农作物的正常生长对保证我国粮食安全具有重要意义。但我国是一个自然灾害频发的国家，近年来呈现发生频率增高、持续时间加长、影响范围扩大的特点，农作物在生长过程中如果遭遇严重的自然灾害，常造成农作物大量减产。为了实现长期的粮食安全和可持续发展，深入了解植物非生物胁迫生物学是农业科学技术研究的重要目标之一。植物在长期的进化过程中逐渐发展出应对各种各样的非生物逆境的机制，如干旱、高低温、盐碱、重金属污染和滞涝等。苔藓植物作为最早出现的陆生植物的代表，生活周期仍以配子体为主，在植物进化史上占据着重要的地位。挖掘和研究苔藓适应陆地生物进化而来的抗逆基因，尝试将重要的抗逆基因对农作物进行基因工程改造，也是一种有效的获得抗逆农作物新品种的育种手段。

科学研究发现，为抵抗恶劣的环境变化，植物体细胞能感受外界环境的变化并将信号传递到细胞内，诱导细胞启动表达各种抗逆基因共同来抵御不良环境对植物体的伤害。包含BURP区域的蛋白是植物中发现的一类蛋白，其基因被认为是是植物ABA信号传导研究中一个重要的参照基因，在植物发育和抗逆反应中发挥着重要作用。最早发现该类基因与植物逆境相关的研究发表在杂志《Molecular And General Genetics综合分子遗传学》(1993，238(1-2):17-25)上，文章题目为“The plant hormone abscisic acid mediatesthe drought-induced expression but not the seed-specific expression of rd22,agene responsive to dehydration stress in Arabidopsis thaliana(植物激素脱落酸介导的干旱诱导表达但不是种子特异表达的拟南芥基因rd22是脱水胁迫应答基因)”。该文描述了拟南芥基因RD22在脱水和盐胁迫处理下的表达，是脱落酸ABA诱导表达的正相关的基因。后来进一步的研究也确认RD22基因功能与拟南芥抗旱性相关(Harshavardhan etal,PLoS One 2014；9(10):e110065)。