[发明专利]一种柠条锦鸡儿耐旱基因Chr8.231及其用于制备耐旱转基因植物的应用

说明书

本发明涉及生物技术领域，具体涉及一种柠条锦鸡儿耐旱基因Chr8.231及其用于制备耐旱转基因植物的应用，所述的耐旱基因Chr8.231能够显著降低干旱对植物幼苗的损伤，显著提高幼苗的成活率，显著提高幼苗叶绿素含量，将在培育柠条锦鸡儿抗旱新材料中发挥重要作用，同时可以用于培育耐旱转基因豆科作物，还可为其它经济作物抗旱性状的改良提供新方案，可对我国畜牧业、农业、林业等具有实质性的影响，具有广阔的应用前景和研究价值。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体涉及一种柠条锦鸡儿耐旱基因Chr8.231及其用于制备耐旱转基因植物的应用。

背景技术

近年来，在全球气候变化背景下干旱频繁发生且日趋严重，大部分国家和地区都不同程度地受到干旱威胁，干旱胁迫能够对植物的外部形态、内源激素、光合作用等产生多方面的影响。短期或轻度干旱胁迫下植物叶片水势降低、气孔关闭，降低了CO₂的摄取与光合作用；长期而严重的干旱胁迫可抑制植株生长，并引起外观形态和生物量的变化，甚至会致使植物死亡。LEA蛋白(late embryogenesis abundant proteins,LEA)在植物胚胎发育晚期积累，有研究表明在植物处于非生物胁迫下时也会大量积累。在干旱胁迫下，植物通过较高水平地表达保护蛋白，以保证高度脱水细胞内的相对稳态，从而发挥有效的细胞保护机制。目前，已有对多种植物的LEA蛋白的研究，如拟南芥、大豆、蒺藜苜蓿等，对柠条锦鸡儿中LEA蛋白尚缺少研究。

柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)是豆科锦鸡儿属植物，原产于中国北部和蒙古国，是荒漠生态系统的优势种和建群种，被广泛应用于干旱区的植被恢复。柠条锦鸡儿是研究天然旱生植物抗旱机制的一个理想模式类群，其根系极为发达，有较强的防风固沙及保持水土的作用，还具有耐风蚀、不怕沙埋的特点。因此，研究其抗旱机制，对于提高豆科作物及其他农作物或经济作物的抗旱能力，进而获得更高的经济效益与生态效益有着重要意义。本领域关于耐旱基因的研究很多，但是针对柠条锦鸡儿的研究仅包括以下研究，专利CN101817874A公开了柠条中一个新的抗旱耐寒基因CaDHN1，专利CN104086635B公开了柠条锦鸡儿中一个新的抗旱基因CkDHN1。对柠条锦鸡儿的抗旱基因LEA家族中脱水蛋白(Dehydrin,DHN)亚家族的研究还需要不断地挖掘。

发明人在研究过程中，通过基因组测序，结合生物信息学手段，意外的从柠条锦鸡儿基因组中筛选到了一组耐旱基因，共8个基因序列，将其命名为耐旱基因Chr8.225、耐旱基因Chr8.226、耐旱基因Chr8.227、耐旱基因Chr8.228、耐旱基因Chr8.229、耐旱基因Chr8.231、耐旱基因Chr8.233、耐旱基因Chr8.235，发明人将所述的基因通过瞬时表达，实验结果显示其具有耐旱特性。本发明以耐旱基因Chr8.231为主体展开研究。

发明内容

本发明的首要目的是提供一种柠条锦鸡儿耐旱基因Chr8.231，所述的耐旱基因Chr8.231的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。

本发明的第二目的是提供一种由所述的耐旱基因Chr8.231编码的蛋白Chr8.231，所述的蛋白Chr8.231的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。

本发明的第三目的是提供一种含有所述耐旱基因Chr8.231的表达载体。

本发明的第四目的是提供一种含有所述耐旱基因Chr8.231的细胞系。

本发明的第五目的是提供一种含有所述耐旱基因Chr8.231的宿主菌。

本发明的第六目的是提供一种如所述的耐旱基因Chr8.231在转化植物以产生耐旱转基因植物种的应用。

优选的，所述的植物包括双子叶植物和单子叶植物。