[发明专利]大豆GmERF10基因及其应用

说明书

本发明属于植物基因工程领域，具体涉及大豆GmERF10基因及其应用。本发明提供了一种大豆GmERF10基因，其核苷酸序列为SEQ ID NO.1；本发明还提供了所述大豆基因在植物抗旱中的应用。本发明为大豆抗旱性鉴定、挖掘与作物抗旱相关的基因及发现其作用机制提供更多的理论依据，对揭示大豆基因的功能、利用基因工程技术改良大豆抗旱性等具有重要意义。

技术领域

本发明属于植物基因工程领域，具体涉及大豆GmERF10基因及其应用。

背景技术

大豆是中国重要粮食作物之一，至今已经有五千多年的历史。大豆含有丰富的植物蛋白质，是食品粮油的主要来源。中国东北作为主产区，占全国种植面积的40％。但近些年，由于环境条件的不断恶化，大豆经受多种不良环境胁迫，导致产量受到影响。尤其是低温、高盐、干旱等胁迫环境严重影响了大豆的生长发育,常规育种方法并不能有效解决大豆抗胁迫机能，而利用基因工程技术将与抗胁迫相关基因转入到大豆植株中，能有效的缓解大豆抗胁迫环境能力。

植物进化过程中，在不同环境条件下，植物通过自身生理调节和基因的表达以达到对某些环境胁迫因子的适应能力。植物在生长发育过程中，在遭受干旱胁迫时，植物在染色体DNA水平、转录水平及转录后水平上产生一系列生理上的应答反应，而这个过程中转录因子起到至关重要的作用。当植物感受到外界环境的胁迫，转录因子的表达将会得到激活,被激活的转录因子结合与其相应的顺式元件,使下游基因得到表达，从而调控了植物的生长发育和生理生化状态。转录因子的表达调控范围比功能性蛋白更广，其能影响所有下游相关的抗逆基因的表达，对植物转录因子的研究有助于帮助植物应对胁迫环境。

目前发现的与抗旱基因相关的转录因子有几大类：AP2/ERF家族，NAC，MYB，MYC，锌指蛋白等，ERF属于AP2/ERF转录因子超家族的一员，是植物中一个较大的转录因子家族，仅含1个AP2/ERF的DNA结构域，不同家族保守区域的氨基酸具有各自不同的特点，它主要通过ERF结合域结合顺式作用元件GCC-box或DRE/CRT来调节抗性基因的表达。ERF转录因子最开始是在烟草中发现的，在AP2/ERF转录因子超家族中，AP2/ERF转录因子基因在非生物和生物因素胁迫诱导下产生，例如：干旱、高盐、机械损伤、低氧、低温以及乙烯、茉莉酸、脱落酸等胁迫相关的激素，AP2类的转录因子主要在调节发育过程中起作用，而ERF转录因子家族主要参与环境胁迫和激素刺激的过程，如低温、干旱、高盐等胁迫过程。

乙烯应答转录因子在大豆抗非生物胁迫过程中发挥着重要的作用，近年来研究表明发现很多ERF转录因子都参与了植物的盐和干旱胁迫以及其他激素途径。在大豆中ERF转录因子家族就已经发现了9个不同的基因，Mazarei等发现在大豆中GmEREBP1超表达可以提高转基因大豆对胞囊线虫的抗性。鹿丹等GmERF2在转入拟南芥中具有抗旱性，zhang等证明了转GmERF3基因的烟草可以提高对高盐和干旱的抗性，还可提高转基因烟草对青枯病、赤星病和TMV的抗性；Zhang,G等研究表明GmERF4转入到烟草中具有抗旱和耐盐功能；YingZhai等实验证明转GmERF5/6/7/8/9基因作为转录调控因子均参与大豆生物和非生物胁迫的应答。为丰富大豆ERF家族基因库，并且为增强大豆抗胁迫性，发现并研究大豆ERF基因尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大豆GmERF10基因及其应用，该基因可作为目的基因导入植物，提高植物的抗旱能力。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

大豆GmERF10基因，其核苷酸序列为SEQ ID NO.1。

编码上述大豆GmERF10基因的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

含有本发明所述的大豆GmERF10基因的表达载体。

本发明所述的GmERF10基因在植物抗旱中的应用。