[发明专利]利用DREB2B基因培育耐旱甘蔗品种的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种运用基因工程技术培育甘蔗品种的方法，特别是利用DREB2B基因培育耐旱甘蔗品种的方法，属于植物基因工程技术领域。

技术背景

甘蔗是我国乃至全世界最重要的糖料作物，也是理想的可再生能源作物和转基因安全植物。我国甘蔗85％以上种植在丘陵旱地，干旱成为制约我国甘蔗产业发展的主要限制因素。因此抗旱优质高产甘蔗新品种的设计、选育和推广具有广泛的前景。

二十世纪九十年代初，国内外开始从事抗非生物胁迫基因的研究，抗逆转基因的研究取得了很大进展，如将编码胆碱脱氢酶基因BetA转化到烟草和马铃薯中，获得了抗盐和耐低温的转基因材料(Lilius etal，1996)；通过转基因手段增加烟草中甜菜碱的含量，可明显提高烟草对盐和寒冷胁迫的忍耐能力(Nakamura et al.，1997)；将烟草的Mn-SOD基因转入M.saliva中，使M.saliva在干旱胁迫下的产量和存活率都有提高(McKersie et al.，1999)。但植物的抗逆性往往是由多基因控制的数量性状，植物对干早、高盐及低温抗性的强弱往往不取决于某单一基因，而是受许多基因的共同调控。抗旱信号关键因子可以调控许多相关功能基因的表达(刘强，2000)，因此，通过增强某些抗旱信号关键因子的作用可使植物的抗逆性得到综合的、根本性的改良，与导入或改良个别功能基因提高某种抗性的传统方法相比，导入抗旱信号因子基因将是提高作物抗逆性的更为有效的方法和途径。

DREB转录因子(Dehydration responsive element binding protein)是一种特异性的转录因子，当植物在高盐、低温及干旱逆境胁迫下，DREB转录因子被诱导表达，然后与DRE元件特异结合，启动下游与抗逆性相关的功能基因表达，调节植物体内各种生理生化反应，最终使植物对环境胁迫的抗逆性得以提高。DREB转录因子可以激活具有DRE顺式作用元件的一系列抗性基因，如rd29A，corl5a、erdl0、kin1、rd17、rd22等。这些基因的表达产物在植物抗逆反应中发挥着不同的功能，从而使植株的抗逆性获得提高(Jaglo-ottosen等，1998；Liu等，1998；Gilmour等，2000；Jaglo-Ottosen等，2001；Park等，2001；Dubouzet等，2003；Kasuga等，2004)。因此，DREB在植物的逆境应答过程中充当“总开关”的角色：一个转录因子的过量表达可以促使多个功能基因发挥作用，使植株耐逆性得到综合改良。抗逆相关转录因子DREB与细胞发育(Drews，1991)、激素(Ohme，1995)、抗病(Zhou，1997)、抗低温(Kasuga，1999)以及干旱、高盐(Liu，1998)等信号传递有关，在各种基因表达中起重要调控作用。自Stockinger(1997)通过农杆菌转化法把DREB基因导入拟南芥中，现已获得许多抗逆转DREB基因植物。

申请号为200710008719.X的发明专利“利用pmi基因快速获得转基因甘蔗的方法”，介绍了一种通过构建含pmi基因的植物表达载体，利用甘露糖作为选择剂、氯酚红法快速检测抗性植株获得转基因植物的方法。

本发明就是针对以上背景技术，通过构建含DREB2B基因的植物表达载体，利用基因枪转导的方法，通过潮霉素(hygromycin)或甘露糖筛选以及快速、高效的转基因检测技术，大幅度提高甘蔗抗旱育种效率，为甘蔗抗旱品种的培育奠定良好技术基础。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用DREB2B基因培育抗旱甘蔗品种的方法。所解决的技术问题是一种利用转基因技术改良甘蔗抗旱的方法。具体地说，利用具有潮霉素或磷酸甘露糖异构酶筛选标记的载体，构建含有DREB2B基因的植物表达载体，利用基因枪转导将其插入到甘蔗品种福农95-1702的基因组中，经过转基因筛选体系以及分子检测技术获得抗性转基因甘蔗。

本发明利用DREB2B基因培育抗旱甘蔗品种的方法，包括含有DREB2B基因的植物表达载体的构建、抗旱转DREB2B基因材料的培育以及抗旱转基因甘蔗新材料的筛选鉴定，其特征在于包括以下步骤：