[发明专利]水稻ABA8’‑羟化酶OsABA8ox1基因编码序列及其应用

说明书

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，具体涉及在水稻中表达的OsABA8ox1基因编码序列及其应用。具体包括：ABA8’-羟化酶基因OsABA8ox1的核苷酸编码序列的克隆，序列的同源比对，对水稻此基因内源的不同器官、组织的空间表达模式，干旱、高盐胁迫以及植物激素处理后的表达模式变化进行分析鉴定，以及在水稻Zhonghua11中获得Tilling突变体，进行分子鉴定和胁迫实验，检测其基因表达量变化及抗性改变等。

背景技术

高等植物中，植物激素ABA的含量由其合成和分解反应调控并达到平衡 (Nambara and Marion-Poll, 2005)。调控ABA产量的关键酶包括参与清除叶黄素的9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶 (NCEDs) (Tan et al., 2003), 将玉米黄质通过花药黄质转变为紫黄质的玉米黄质环氧化酶(ZEP) (Oliver et al., 2007), 以及参与ABA合成最后一步的ABA醛氧化酶(AAO3) (Yang et al., 2014)。ABA 8’-羟化酶催化了将ABA氧化为红花菜豆酸(PA)的反应, 水稻中有三种基因编码该酶 (OsABA8ox1, 2 and 3) (Saika et al., 2007)。

ABA对于植物胁迫相应以及发育调控都有重要作用，包括种子休眠与成熟，器官脱落以及叶片衰老等 (Chandler and Robertson, 1994; Cutler et al., 2010；Becker and Apel, 1993)。ABA 会诱导一些SAGs的表达, 如NYC1 (Kusaba et al., 2007), SGR(Park et al., 2007), PPH (Schelbert et al., 2009)以及PaO (Pruzinská et al., 2005), 从而促进植物衰老。 ABA处理后一些NAC转录因子有显著上调, 包括VNI2 (Yang et al., 2011), SNAC-As (Takasaki et al., 2015), ORE1 (Kim et al., 2011), 以及OsNAP(Liang et al., 2014)，但其背后的分子机制尚不明确。AtNAP可以特异性地结合AAO3的启动子，从而促进叶绿素降解基因的转录(Yang et al., 2014)。尽管关于ABA的生物合成通路、下游信号机制以及对叶片衰老的诱导已经有许多研究，但上游的转录调控网络以及与叶片衰老联系的机制尚不明确。

OsABA8ox1是ABA降解代谢过程中最重要的酶之一，也影响了植物抗旱能力，从而影响结实率与产量。ABA由类胡萝卜素通路产生的前体在细胞质中合成，之后被ABA羟化酶催化失活。内源性ABA的积累受到其合成与分解反应的调控，而ABA8ox酶的活性就是重要的影响因素。目前已经发现在玉米中ABA8ox基因在各个器官均有表达，且在干旱胁迫下，对于玉米根中ABA的分解有重要调控作用。在其他谷类作物中也有对ABA8ox基因家族成员进行相关的进化与功能的分析。

发明内容

本发明的目的在于提出一种新的水稻基因，还提供该水稻基因的蛋白编码序列，并提供该水稻基因的应用。

本发明提供的水稻中表达的ABA8′-羟化酶基因OsABA8ox1的序列及其应用，具体包括：OsABA8ox1基因的核苷酸编码序列的克隆，序列的同源比对，对水稻此基因内源的不同器官、组织的空间表达模式，干旱、高盐胁迫以及植物激素处理后的表达模式变化进行分析鉴定，以及基于水稻Zhonghua11获得Tilling突变体，进行分子鉴定和胁迫实验，检测其基因表达量变化及抗性改变等。