[发明专利]一种提高植物抗逆性的转录因子

说明书

本发明属于生物技术和植物学领域；具体涉及一种提高植物抗逆性的转录因子ScABI3，具有SEQ ID NO.3所示的核苷酸序列，同源性不小于51%的其它序列；以及如SEQ ID NO.4所示的氨基酸序列，同源性不小于51%的其它序列。ScABI3基因具有明显提高植株抗逆境胁迫的功能。

技术领域

本发明属于生物技术和植物学领域；具体涉及一种提高植物抗逆性的转录因子。

背景技术

脱落酸(abscisic acid,ABA)是维管束植物在水分胁迫下产生的应对逆境反应以及信号转导过程的一个关键植物激素，它能调控植物的蒸腾、耐干性、种子成熟以及休眠等过程，还能抑制侧根和花序形成。高等植物中ABA的生物合成主要通过C40间接途径由类胡萝卜素合成，包括玉米黄素环氧化酶(zeaxanthinepoxidase，ZEP)催化玉米黄素(zeaxanthin)转化为黄质素(violaxanthin)，9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶(9-cis-epoxycarotenoid dioxygenase，NCED)再催化9-顺式-新黄素(9-cis-neoxanthin)产生黄氧素(xanthoxin)，黄氧素在短链醇脱氢酶(short-chain alcohol dehydrogenase)ABA2的作用下转化为脱落酸醛，最后，脱落酸醛在脱落酸醛氧化酶(abscisic aldehyde oxidase，AAO)的作用下生成ABA。研究证明ABA在蕨类植物和被子植物等维管束植物中具有非常保守的功能。

ABI3(abscisic acidinsensitive3)是植物特有的含B3(The Basic3-DNABinding Domain，B3-DBD)结构域的转录因子，在ABA信号传导过程中位于关键环节，是调控种子成熟的关键因子，同时参与植物的组织分化、干旱忍耐、叶绿体降解、侧根发育等其他生物过程。ABA分子调控机制在维管植物中研究较多，但早期登陆的苔藓植物中，仅见ABI3调控小立碗藓植株体获得耐干性以及提高苔藓抗冻性的报道，认为ABA在苔藓脱水和干燥过程中起到了关键作用；而对于极端耐干藓类(dessication tolerance moss)ABA调控机制尚未见报道。

发明内容

本发明的目的在于：以极端耐干藓类齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)为材料，探究其内源ABA及相关基因在非生物胁迫下的表达，同时利用转录组数据，挖掘出一个ABA信号转导关键基因ScABI3，系统研究ScABI3基因在非生物胁迫下的基因表达模式及基因抗逆功能。

本发明的技术方案：一、一种提高植物抗逆性的转录因子ScABI3，具有SEQ IDNO.3所示的核苷酸序列，同源性不小于51％的其它序列；以及如SEQ ID NO.4所示的氨基酸序列，同源性不小于51％的其它序列。

进一步优选设计，具有SEQ ID NO.3所示的核苷酸序列；以及如SEQ ID NO.4所示的氨基酸序列。

二、用于扩增上述转录因子ScABI3的特异性引物对，包括其具有上游引物序列如SEQ ID NO.1和下游引物序列SEQ ID NO.2所示。

本发明的有益效果：1.利用UPLC-MS法测定出齿肋赤藓存在内源ABA，且在干旱胁迫下含量明显发生变化。具体为：0h到2h内源ABA含量变化不显著，4h明显升高达到最高值，6h以后开始下降但仍然高于对照。首次实验证实了耐干藓类中的确存在内源ABA含量的动态变化。

2.通过实时荧光定量PCR方法分析齿肋赤藓ABA合成及信号转导通路中关键基因在非生物胁迫下的基因表达模式。结果表明：ABA合成关键基因ZEP和NCED3，以及ABA信号转导基因ABI1、SnRK2和ABI3在干旱、复水、ABA、冷和盐胁迫下均发生变化，暗示ABA能够参与齿肋赤藓应对非生物胁迫的过程。