[发明专利]小麦抗旱基因TaH2A.9及其应用

说明书

技术领域

本发明属于生物基因工程技术领域，尤其涉及一种小麦抗旱基因(基因TaH2A.9)及其应用。

背景技术

干旱严重影响农作物产量，特别是随着工业的发展，干旱灾害愈来愈严重，而且土壤盐渍化也加剧了干旱灾害，使得干旱变成了一个全球关注的社会问题。我国人口众多，而干旱灾害更为严重，已经成为制约我国经济和社会发展的重要因素。因此，除了加快科学灌溉系统建设、缓解土壤盐渍化以外，培育抗旱作物新品种已成为当前一个十分迫切的任务。

利用转基因技术改良植物将新的性状转入高生物量植物中，以此开发高效的转基因植物新品种并用于在旱地种植，是一项具有广阔应用前景的技术。

目前，利用基因工程技术开展植物抗旱方面的研究已取得了较大的进展，克隆了大量相关基因，并将这些基因转入植物中，用于抗旱机制研究。一些实验表明，将植物本身以及其它生物中与抗旱相关的基因转入植物中，其转录和翻译产物可以使转基因植物的抗旱能力得到提高。

检索表明已发现了一些能显著提高植物抗旱能力的基因，但有关H2A基因在植物抗旱过程中的作用报道较少。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种抗旱基因——小麦基因TaH2A.9及其应用。

本发明的技术方案是：从小麦中分离得到基因TaH2A.9，然后将该基因转化到拟南芥中，进行转基因功能验证(拟南芥转化筛选及旱胁迫表性分析)，以实现研究H2A基因的功能以及抗旱机理。

本发明所述的小麦抗旱基因，其特征在于：所述基因命名为小麦抗旱基因TaH2A.9，该基因cDNA的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。

本发明还提供了一种含有上述小麦抗旱基因TaH2A.9的植物表达载体pSTART-TaH2A.9。

本发明所述小麦抗旱基因TaH2A.9以及含有所述小麦抗旱基因TaH2A.9的植物表达载体pSTART-TaH2A.9在培育抗旱植物中的应用，其中，所述植物优选是普通小麦或拟南芥。

本发明所述的小麦抗旱基因TaH2A.9以及含有所述小麦抗旱基因TaH2A.9的植物表达载体pSTART-TaH2A.9可广泛用于培育抗旱农作物品种。

将本发明所述小麦抗旱基因TaH2A.9导入植物细胞，植物即可相应地获得抗旱能力。为了便于对转基因植物或细胞系进行筛选，可以对含有所述基因TaH2A.9的植物表达载体(pSTATR-TaH2A.9)进行加工，如可以加入选择标记(GUS等)或者具有抗性的抗生素标记物(潮霉素，卡那霉素，庆大霉素等)等。

实际上，任何一种可以将外源基因导入植物中表达的载体都可以应用，本发明优选的载体是pSTART。

本发明的有益效果是：利用现有的植物基因工程技术，本发明首次克隆得到了小麦抗旱基因TaH2A.9，并通过根瘤农杆菌介导的方法将该基因转入拟南芥，经过比较分析证明，转基因植株的抗旱能力明显提高，证实本发明的基因具有广泛的应用前景。

附图说明

图1：TaH2A.9基因全长cDNA序列的扩增结果

其中：M为λDNA/(BamH I+Sac I)Marker，下同；-：阴性对照。

图2：NaCl胁迫下小麦中TaH2A.9的RT-PCR分析

其中：Leaf表示叶；Root表示根；TaActin表示小麦Actin基因(内参)；数字表示胁迫时间(小时)。

图3：pSTART-TaH2A.9拟南芥表达载体构建过程

其中：A为带酶切位点的TaH2A.9片段扩增；B为Xba I和BamH I对pSTART-TaH2A.9载体进行双酶切条带；C为转化了pSTART-TaH2A.9大肠杆菌的菌体PCR验证；D为转化了pSTART-TaH2A.9农杆菌的菌体PCR验证。

图4：拟南芥TaH2A.9转基因植株的基因组PCR和RT-PCR检测

其中：V为空载体转基因株系；T1、T2为两个独立的转基因株系；C为野生型拟南芥；AtActin为拟南芥Actin基因内参；Genomic PCR为通过基因组PCR验证TaH2A.9整合到拟南芥基因组；RT-PCR为通过RT-PCR验证TaH2A.9在转基因株系中正常表达。数据显示，在转基因株系中能够扩增出TaH2A.9条带，而在空载体转基因株系及野生型中不能扩增出条带，表明TaH2A.9整合到拟南芥基因组中并且正常表达。

图5：干旱胁迫下转基因植株的生长状况