沙柳SpABR1基因及其编码蛋白和应用的制作方法

本发明属于植物基因工程，具体涉及沙柳spabr1基因及其编码蛋白和应用。

背景技术：

1、沙柳(salix psammophila)是杨柳科柳属的灌木或小乔木，是我国特有的沙生灌木柳，主要分布于北方干旱和半干旱荒漠地区，具有耐干旱和抗风沙等优良特性，作为北方防风沙的主力，沙柳对维护北方沙漠化地区生态平衡具有重要作用，因此，开展沙柳抗旱分子机制的研究，挖掘调控关键基因，将为创制抗旱性强的林木新种质提供候选基因和理论支撑。

2、干旱是全球面临的重要环境问题之一，影响着干旱地区的经济、社会和生态发展。植物在干旱地区的生态系统中扮演基础性的角色，因此研究植物的抗旱机制对于干旱地区的生态修复和经济发展至关重要。研究表明，aba是干旱的主要媒介，对调节植物生长、发育和对多种环境胁迫的反应具有重要作用。当植物遭受干旱胁迫时，通过积累aba含量导致气孔关闭和大量胁迫响应基因的表达。例如，在葡萄中分离得到一个nac转录因子vvnac17，过表达可以增加aba敏感性并促进aba诱导的气孔关闭，从而降低蒸腾速率以减少水分损失，增强植物的耐旱性。

3、沙柳spabr1作为一种调控沙柳抗旱性的aba响应基因，为深入研究沙柳的抗旱分子机制提供了重要的突破口。通过对spabr1的研究，我们可以更好地了解aba信号通路在植物生长发育及环境适应中的作用机制，并揭示沙柳抗旱性的分子机理。此外，这项研究不仅有助于理解沙柳的抗旱机制，还为林木抗逆遗传改良提供了优质的基因资源和新的思路和方法。这将有助于开发其他抗逆性强的树种，进一步推动林业生产、土地治理等领域的可持续发展。

技术实现思路

1、为本发明的目的在于利用来源于沙柳的spabr1基因提高植物的抗旱能力，为此，本发明提供沙柳spabr1基因及其应用。

2、为了实现上述目的，本发明根据干旱情况下沙柳转录组测序(所有mrna的集合)后构建的共表达网络中，筛选到一个与干旱密切相关的沙柳的spabr1基因的部分序列，在根据红皮柳数据库中序列号，筛选与沙柳spabr1基因同源的cdna序列，根据该序列设计合成寡核苷酸引物，以沙柳的cdna为模板，克隆获得沙柳spabr1基因全长cdna序列，命名为spabr1，通过topo反应克隆基因，然后通过同源重组反应，将其构建到植物表达载体上，筛选阳性克隆，转化农杆菌(gv3101)后侵染拟南芥。

3、经过上述处理后，从实验结果来看，来源于沙柳spabr1基因在camv 35s启动子驱动下，转基因植株都不会出现不良的农艺性状，且转spabr1基因的拟南芥抗旱性能力提高。

4、首先，本发明提供沙柳spabr1蛋白，其为：

5、1)由seq id no.2所示的氨基酸组成的蛋白质；或

6、2)在seq id no.2所示的氨基酸序列中经取代、缺失或添加一个或几个氨基酸且具有同等活性的由1)衍生的蛋白质。

7、本发明还提供编码所述的沙柳spabr1的基因。

8、在本发明具体的一个实施方案中，所述的沙柳spabr1的基因序列如seq idno.1所示。

9、本发明还提供含有所述基因的载体、宿主细胞和工程菌。

10、本发明还提供所述基因在提高植物抗旱性中的用途。

11、在本发明一个实施方案中，将所述spabr1基因转入拟南芥中，并使在转基因植物中超量表达，提升转基因植物的抗旱能力。

12、本发明还提供一种转基因植株的构建方法，采用农杆菌介导的方法，将含有所述spabr1基因的过表达载体转入植物基因组中，筛选获得转基因植株。

13、本发明所取得的效果：

14、本发明以沙柳(salix psammophila)为材料，筛选鉴定出了spabr1基因，基于其过表达植株的表型鉴定表明，其在干旱处理下能够提高应对干旱胁迫的能力，并且表现出对aba敏感，说明spabr1基因通过aba信号通路正向调节植物的耐旱性，为筛选优势抗逆基因提供了新的选择，并且对深入阐明植物耐旱性分子机理提供更多的依据。

技术特征：

1.沙柳spabr1蛋白，其为：

2.编码权利要求1所述的沙柳spabr1的基因。

3.如权利要求2所述的基因，其特征在于，序列如seq id no.1所示。

4.含有权利要求2或3所述基因的载体。

5.含有权利要求4所述载体的宿主细胞。

6.含有权利要求2或3所述基因的工程菌。

7.权利要求2或3所述基因在提高植物抗旱性中的用途。

8.如权利要求7所述的用途，其特征在于，将权利要求2或3所述的基因转入植物基因组中，并使其在转基因植物中超量表达，提高植物的抗旱性。

9.一种提高植物抗旱性的方法，其特征在于，将权利要求2或3所述的基因转入植物基因组中，并使其在转基因植物中超量表达。

技术总结
本发明属于植物基因工程技术领域，具体涉及沙柳SpABR1基因及其编码蛋白和应用。该基因的cDNA序列全长如SEQ ID No.1所示，其编码蛋白质的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。本发明从沙柳中成功克隆得到一个与干旱密切相关的沙柳的SpABR1基因，将含有编码SpABR1基因的重组植物表达载体，将其转入拟南芥中过量表达，能显著促进植物抗旱。

技术研发人员：李建波,赵金娜,孟会静,郑广顺
受保护的技术使用者：中国林业科学研究院华北林业实验中心
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13