[发明专利]大麦耐湿基因HvMADS1、蛋白及其在抗湿害胁迫中的应用

说明书

本发明属于生物技术领域，涉及一种大麦耐湿基因HvMADS1、蛋白及其在抗湿害胁迫中的应用，所述的蛋白包括如SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列。本发明通过利用关联分析方法筛选出与大麦耐湿性紧密关联的分子标记，然后利用转录组测序了解湿害胁迫后大麦基因表达变化，结合关联分析和转录组测序，预测大麦耐湿候选基因，并利用转基因拟南芥进行验证；该研究为大麦耐湿育种研究提供了优异种质材料，也为大麦耐湿性分子标记辅助育种提供了理论基础。

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及一种大麦耐湿基因HvMADS1、蛋白及其在抗湿害胁迫中的应用。

背景技术

湿害是土壤水分达到饱和时对作物正常生长发育所产生的危害。湿害在世界范围内均有发生，尤在北美、澳大利亚、中国、印度等国湿害时常发生。据联合国粮食及农业组织公布的数据显示，世界范围内约有10％的种植面积受到湿害的影响。大麦是湿害敏感作物之一，湿害严重大麦的生长发育，最终影响产量和品质。尤其是我国长江中下游麦区，湿害是影响该麦区麦类作物高产、稳产的主要限制因子。湿害可以使大麦减产20％-30％，严重的田块甚至绝收。

大麦(Hordeum vulgate L.)已有几千年的种植历史，是世界上最古老的作物之一。大麦种植总面积和总产量仅次于小麦、水稻和玉米，在禾谷类作物中位居第四位。大麦的主要用途包括食用(裸大麦)、酿酒，以及用作饲料。近几年我国大麦的进口量年均维持在500万吨以上。因此，研究耐湿大麦分子调控机理、通过分子设计育种快速选育耐湿大麦新品种，对保证我国粮食安全、促进乡村振兴具有非常重要的意义。

植物的耐湿性是一个复杂的调控过程，涉及到表型形态的适应、生理生化(渗透胁迫、离子平衡、氧化胁迫)的变化以及转运蛋白、转录因子等分子水平上的变化。目前，我国对大麦耐湿种质资源的研究大多集中在形态学、生理生化等方面，还没有相关基因克隆的报道。定位大麦抗逆基因的方法主要有连锁分析和全基因组关联分析，而连锁分析需要构建遗传群体，花费时间较长，而关联分析利用自然群体，随着测序技术的发展，利用关联分析进行基因定位的研究越来越多。因为大麦耐湿调控机理的复杂性，利用关联分析(正向遗传学)结合转录组测序(反向遗传学)的方法可以快速精准的确定大麦耐湿基因。通过拟南芥转基因技术，可以快速的验证大麦耐湿调控基因。

发明内容

针对大麦耐湿性分子遗传机制、基因克隆的研究在国内外相对较少这一现状，本发明通过利用关联分析方法筛选出与大麦耐湿性紧密关联的分子标记，然后利用转录组测序了解湿害胁迫后大麦基因表达变化，结合关联分析和转录组测序，预测大麦耐湿候选基因，并利用转基因拟南芥进行验证；从而提高大麦优良耐湿性种质资源的选择效率，为大麦传统杂交育种工作提供优异亲本材料，也对大麦耐湿性分子标记辅助育种(MAS)选择提供了一定参考。

本发明提供的技术方案如下：

一种大麦耐湿调控相关蛋白，所述的蛋白包括如SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列。

一种大麦耐湿基因，所述基因编码上述大麦耐湿调控相关蛋白。

进一步的，所述基因序列如SEQ ID NO:1所示。

本发明还提供含有上述基因的表达盒、重组载体、重组微生物。

上述蛋白或基因或含有上述基因的表达盒、重组载体、重组微生物或转基因细胞系，在抗大麦湿害胁迫中的应用。

上述蛋白或上述基因或含有上述基因的表达盒、重组载体、重组微生物或转基因细胞系，在培育大麦、拟南芥耐湿新品种中的应用。

一种培育植物耐湿品种的方法，将上述基因转入目的植物，得到转基因植物；所述转基因植物的湿害胁迫抗性高于所述目的植物；所述植物为大麦或拟南芥。

进一步的，所述基因的扩增引物为：

P1正向引物:5’-ATGGAGGGGAGCAGCGGCGG-3’；