[发明专利]准噶尔无叶豆EsDREB基因的用途

说明书

技术领域

本发明属于作物遗传育种领域，具体涉及到准噶尔无叶豆中转录因子EsDREB基因的功能和在植物抗逆上的用途。具体的说涉及转EsDREB基因的植物增强了对干旱胁迫，高盐胁迫，冷胁迫，热胁迫的抗性。

背景技术

干旱，盐等非生物胁迫是限制植物生长发育和作物产量的主要因素，每年导致作物减产达50％以上。常规育种方法改良作物的抗逆性受到周期长、优异种质资源缺乏的限制。近年来的转录组学、蛋白组学和基因表达调控的研究初步揭示了植物干旱胁迫的作用分子机理。目前，利用分子手段分离胁迫相关基因用来提高植物的抗逆能力，已经成为植物抗逆分子生物学的研究热点和植物抗逆基因工程重要的研究方向。

DREB转录因子(Dehydration Responsive Element Binding protein)，即干旱应答元件结合蛋白，属于AP2/EREBP类基因家族，特异存在于植物中。DREB与抗逆基因启动子区域中的DRE/CRT(dehydration-responsive element)顺式作用元件结合，其核心序TACCGACAT，启动下游一系列的有DRE顺式作用元件的抗逆基因的表达，广泛参与干旱、高盐，热等胁迫应答反应，从而能从整体上提高植物的综合抗逆性。

自1994年Yamaguchi-Shinozaki从拟南芥中首次检测到DRE作用的蛋白因子并命名为DREB1以来，DREB/CBF转录因子基因的克隆一直是植物分子生物学的热点。目前已从拟南芥、水稻、玉米、小麦、黑麦、大豆、西红菜，棉花，芦荟等大量植物中分离并鉴定出调控干早、高盐及低温耐性的DREB基因，并利用这些基因得到了抗逆性增强的拟南芥、烟草、油菜、西红柿、小麦等转基因植株。但目前关于DREB的研究主要集中于草本植物领域，对于木本植物研究较少。由于木本植物生命周期长，并且其抵御外界不良环境侵害的因素会多于草本植物，其分子机制应该也更为复杂。对木本植物DREB的研究主要以杨树和桉树为主。另外，有关DREB/CBF类抗逆境转录因子DREB的功能及转录调控的研究大部分来自模式植物拟南芥及经济作物水稻，小麦等，而对自然界天然存在的抗逆能力极强的植物资源却尝试较少。实际上，植物中还存在大量的DREB基因及其家族尚待挖掘和研究。尤其从极端抗旱的超旱生木本资源植物中挖掘DREB基因并进行抗逆育种尚鲜见报道。而从本土抗逆植物资源中克隆抗逆相关基因并改良农作物不失为一种新的尝试。因此，从本土超旱生荒漠植物中寻找新的DREB转录因子，在基因工程水平上培育抗干旱，耐低温，耐高盐等新的作物品种具有重要意义。

准噶尔无叶豆(Eremosparton songoricum(Litv.)Vass.)系豆科无叶豆属超旱生无叶灌木，仅片断化分布于新疆古尔班通古特沙漠流动沙丘上，是典型的流沙先锋植物。该种是我国的单属种植物类群，西北荒漠植被中的标志性种，稀有种。由于长期生活在极端恶劣的流动沙丘环境中，沙漠干旱、少雨、大风、沙埋等环境塑造了准噶尔无叶豆抗旱的形态学及生理学特性，表现在该种为小半灌木，叶极端退化，以营养枝执行光合作用，故称“无叶豆”；具有超强的根吸水能力以及细胞持水能力，并保持高效的光合能力。此外，长期的环境压力使得该种具有抗旱，抗高温，抗风蚀沙埋等抵抗多种非生物胁迫的能力，其体内必定蕴含着丰富的抗逆基因资源。准噶尔无叶豆作为天然抗逆性极强的典型荒漠沙生植物，开展该种的抗旱相关DREB转录因子基因的克隆，对于深入发利用抗逆基因资源，定向培育植物新品种均有重要价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种准噶尔无叶豆EsDREB基因的用途，该基因用于转化植物，提高植物的多种非生物胁迫抗性，其中提高植物多种非生物胁迫抗性的方法是用准噶尔无叶豆EsDREB基因转化目标植物，获得转基因植物。本发明用农杆菌介导的叶盘法将EsDREB基因转化到野生型烟草中，并研究其在烟草中的抗逆功能，为EsDREB基因在其它植物中的应用提供了很好的基础。

本发明所述的一种准噶尔无叶豆EsDREB基因的用途，该基因用于转化植物，提高植物的多种非生物胁迫抗性，其中提高植物多种非生物胁迫抗性的方法是用准噶尔无叶豆EsDREB基因转化目标植物，获得转基因植物，具体操作按下列步骤进行：

a、用Kpn I和Pst I分别酶切pMD19-T-EsDREB质粒载体和植物真核表达空载体pCAMBIA1301，回收，连接，转化大肠杆菌细胞，经质粒PCR和双酶切鉴定，将EsDREB基因构建到植物表达载体pCAMBIA1301中，得到重组质粒pCAMBIA1301-EsDREB；