[发明专利]一种旱稻抗旱基因、功能标记及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种旱稻抗旱基因，同时还涉及抗旱基因的功能标记及应用，属于生物技术领域。

背景技术

旱稻，又称陆稻，亚洲栽培稻（Oryza sativa L.）的旱作生态类型，适于多种类型旱地种植。由于其具有耐旱性强、耐瘠性好、适应性广等特点，是水稻抗旱性改良育种的宝贵种质资源。随着水资源的日益短缺，发掘和利用旱稻优异基因，培育抗旱性强的水稻品种也显得越来越重要。

转录因子作为反式作用因子可激活或抑制基因的转录，精细调控下游功能基因表达，实现对各种逆境的应答。多种转录因子组成的网络系统在植物的非生物逆境的响应和调控中起着非常重要的作用；已有报道SNAC1、OsSKIPa、DST等转录因子可以增强水稻抗旱能力。近年来有研究表明bHLH家族转录因子也参与水稻胁迫响应过程，bHLH家族结构域的基序包含了约60个氨基酸，由一个碱性氨基酸区（basic region）和一个螺旋·环·螺旋（HLH region）区组成，碱性区约含15个氨基酸，其中含有较多的碱性氨基酸，这个区域的活性主要与转录因子与DNA特定序列的结合有关，螺旋·环·螺旋区的主要作用是与其他蛋白结合形成二聚体，协同行使功能。水稻中bHLH家族含有至少165个成员，其中OsbHLH148与OsJAZ蛋白互作参与茉莉酸信号途径调节水稻耐旱性，高表达OsbHLH148能够引起水稻植株对干旱胁迫的耐性；OrbHLH001也是一种bHLH类转录因子，在盐胁迫下能够与OsAKT1启动子区域的E-box特异结合从而诱导AKT1的表达升高，调节并维持离子平衡。

LOC_Os09g28210（OsbHLH120）属于bHLH转录因子家族，位于第9染色体RM24271与RM566之间，编码区无内含子。有研究表明，该基因能够被干旱诱导表达。3叶1心期进行20%PEG6000胁迫处理，通过水稻Affymetrix芯片分析显示，PEG胁迫引起耐旱品种湘丰早119根系中OsbHLH120转录因子表达水平升高，上调2.2倍。水稻日本晴在5叶期进行20%PEG6000胁迫处理，荧光定量PCR分析发现胁迫处理诱导叶片中该基因表达上调，并且在处理后8h表达量达到最大；同时水稻叶片全基因组表达谱芯片结果分析也证明了苗期干旱胁迫会导致OsbHLH120表达量上调，上调倍数达3.79，这表明该转录因子与抗旱性的关系。

功能标记是根据功能基因内部引起表型性状变异的多态性基序开发出来的。一旦遗传效应被定位在特定的功能性基序上，基于这种相关性发展的功能标记则不需要进一步验证就可以在不同的遗传背景下确定目标等位基因的有无。在应用上，功能标记能够避免由于重组交换而产生的选择错误，在群体的目标基因检测时更加有效；由于来源于基因内部，直接反映目标性状的表现，可以准确的检测、跟踪目标基因，且其遗传效应值具有普适性，且可靠性高，对人工育种群体和自然群体均有效，在利用回交转育抗旱、高产等性状的转移时，功能标记的应用可以更好的避免连锁累赘，所以功能标记的开发有助于推动育种中的分子标记辅助选择的应用和关联分析中基于候选基因策略的研究，而且有利于在种质资源中发掘有利基因。旱稻特异转录因子OsbHLH120功能标记的开发，将推动旱稻种质资源的挖掘与研究，有助于在旱稻内充分挖掘该位点的各种等位基因，并且结合抗旱表型分析可得到等位基因中的优势抗旱等位基因及相应的抗旱种质材料，为抗旱型水稻品种杂交育种中亲本的选择，抗旱性状的转育奠定基础。

发明内容

本发明的目的是提供一种旱稻抗旱基因。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是提供一种旱稻抗旱基因，所述的旱稻抗旱基因OsbHLH120属于bHLH类转录因子，位于水稻第9染色体RM24271和RM566之间；该旱稻抗旱基因OsbHLH120与水稻正常的序列相比在编码区缺失了15个碱基，所述缺失碱基位于基因转录起始密码子下游第628-642bp。

所述缺失的15个碱基如SEQ ID NO.1所示。

本发明的目的还在于提供一种根据旱稻抗旱基因特异序列设计的抗旱基因功能标记InDel-bHLH120。

本发明所采用的技术方案还在于提供一种根据水稻抗旱基因特异序列设计的抗旱基因功能标记InDel-bHLH120，引物序列如下：

正向引物序列：5′-GGCCATCCACTACGTCAAGT-3′

反向引物序列：5′-GGGAAACGATTGTCTCATCACC-3′。