[发明专利]黑杨PdERECTA基因的功能分析与利用无效
申请号: | 201010281837.X | 申请日: | 2010-09-15 |
公开(公告)号: | CN102399797A | 公开(公告)日: | 2012-04-04 |
发明(设计)人: | 尹伟伦;夏新莉;郭鹏 | 申请(专利权)人: | 尹伟伦;夏新莉;郭鹏 |
主分类号: | C12N15/54 | 分类号: | C12N15/54;C12N9/12;C12N15/63;C12N5/10;A01H5/00 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 100083 北京市海淀区清*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | pderecta 基因 功能分析 利用 | ||
技术领域
本发明设计涉及来自黑杨(Populus del toides)的PdERECTA基因功能分析与应用。
技术背景
黑杨(Populus deltoides)又叫欧美杂交杨,它具有生长迅速、适应性强、繁殖容易、造林成活率高、用途广泛等特点,深受广大林农的欢迎。但其耗水量大,喜湿润,因此成为其在我国干旱,半干旱地区推广的主要障碍之一。气孔作为植物吸收CO2和进行蒸腾作用的主要器官,对植物的水分利用效率有着巨大的影响。ERECTA基因编码的类受体激酶,在植物叶片发育的气孔密度调节的信号转导过程中有重要作用。其对气孔密度起负调控作用。该基因的表达可导致叶片气孔密度减小,对蒸腾作用的影响远大于光合作用,因此可提高水分利用效率。
发明内容
本发明的目的是提供黑杨中的一种与水分利用效率相关的ERECTA基因,该基因在黑杨中克隆,在提高水分利用效率中具有重要作用。本发明所提供的ERECTA基因来源于黑杨,是ERECTA基因家族中的一个,命名为PdERECTA。
序列表中序列氨基酸残基序列是由947个氨基酸残基组成的蛋白质,。
水分利用效率相关基因PdERECTA是下列核苷酸序列之一:
1)序列表中序列1的DNA序列。
2)与序列中序列1限定的DNA序列具有90%以上同源性,且编码相同功能蛋白质的DNA序列。
序列表中序列1的DNA序列由947个碱基组成,为该基因的开放读码框序列。
本发明所提供的水分利用效率相关基因PdERECTA,使用任何一种可以引导外源基因在植物中表达的表达载体(包括双元农杆菌载体以及用于单子叶植物微弹轰击的载体)转化植株,可获得水分利用效率提高的转基因植株。本发明的基因在构建到植物表达载体中时,在其转录起始核苷酸前可加上任何一种强启动子或诱导型启动子。本发明的基因在构建到植物表达载体中时,可以使用增强子,但是必须与编码序列的阅读框相同,要保证整个序列的翻译。
为了便于对转基因植物细胞或植株进行鉴定及筛选,可以在构建载体时对载体进行加工,例如加入可选择性标记,通常使用的可选择性标记可以是编码对抗生素(包括庆大霉素、卡那霉素、潮霉素)抗性酶的基因和生物安全标记(甘露糖),也可以是GUS、GFP等可以产生颜色变化的酶或发光化合物的基因等。
携带有本发明的水分利用效率相关基因PdERECTA基因的表达载体可以通过多种方法转化植物宿主,以培育高水分利用效率的植物品种,例如Ti质粒、Ri质粒、电穿孔、微注射、植物病毒载体、直接DNA转化或植物病毒载体等,所转化的植物宿主可以是单子叶植物也可以是双子叶植物。
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明:
附图说明
图一是通过RT-PCR技术克隆得到的基因全长电泳图,图中M为markerIII,1为与水分利用效率相关的基因PdERECTA;
图二为PdERECTA基因在不同胁迫下RT-PCR检测结果。
具体实施方式
实施例1,黑杨总RNA的提取
用CTAB(萨姆布鲁克,分子克隆实验指南,第三版)的方法从盐处理的黑杨中提取总RNA。
实施例2,黑杨PdERECTA cDNA序列的克隆
总RNA用逆转录酶反转录合成cDNA,然后用引物GP1(CA(C/T)CA(A/G)A(G/C)TGAAGC(A/T)GATCC)和GP2(GGAGG(A/G/C)GGCAT(A/G/T)ATGTCAT(A/G))对该cDNA进行PCR。PCR程序为:(1)94℃,变性5分钟。(2)PCR扩增,35个循环:94℃,变性50秒;63℃退火50秒;72℃,延伸50秒;(3)72℃,延伸10分钟。将PCR产物用琼脂糖进行电泳分离,然后用天根的琼脂糖DNA分离试剂盒回收目的片断并与TaKaRa公司的pKM1304载体进行连接,连接的反应体系为:目的片断4μl,1μlpKM1304vector,5μl Solution I,于16℃过夜连接,再将连接产物转化进感受态的大肠杆菌Top10,用PCR的方法检测阳性菌株,最后取转化成功的菌株在上海生工进行DNA序列测定。
实施例3,黑杨PdERECTA基因在逆境中的表达特性
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