[发明专利]与小麦抗旱相关的基因TaUreG及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物基因工程技术领域，具体地说是一种与小麦抗旱相关基因TaUreG及其应用。

背景技术

目前，全球性气候变暖导致土壤干旱程度越来越严重，这对粮食生产构成直接威胁。小麦是世界上最主要的粮食作物之一，也是我国第二大粮食作物。植物在应对干旱胁迫时会产生一系列的保护机制，研究小麦抗旱的分子机制，培养抗旱小麦新品种是提高小麦产量的一个主要途径，对于保障国家粮食安全和水资源安全具有重要意义。

植物在干旱胁迫下产生一系列的基础反应，包括生长和代谢水平的抑制、基因表达水平的变化、体内激素水平的变化、诱导和抑制信号转导途径的产生、可溶性渗透保护剂的积累、活性氧簇（ROS）水平升高引起的质膜氧化等。干旱信号主要通过脱落酸（ABA）依赖的以及ABA不依赖的DREB转录因子介导的信号转导途径调节下游基因的表达（Yoshida et al. ABA-dependent and ABA-independent signaling in response to osmotic stress in plants. 2014）。研究表明，植物在应对干旱胁迫时会产生一系列的保护机制；干旱胁迫能诱导许多植物基因的表达，有些基因的表达产物可直接增强胁迫耐性，有些可以感应和转导胁迫信号调控基因表达。近年来，随着基因组学和分子生物学的发展，中外学者从小麦中克隆了一批抗旱相关的基因，如2011年Liu et al.报道的Expression of a wheat MYB gene in transgenic tobacco enhances resistance to Ralstonia solanacearum, and to drought and salt stresses；2012年Niu et al.报道的Wheat WRKY genes TaWRKY2and TaWRKY19 regulate abiotic stress tolerance in transgenic Arabidopsis plants；2012年Qin et al.报道的Over-expression of TaMYB33 encoding a novel wheat MYB transcription factor increases salt and drought tolerance in Arabidopsis；2012年Tang et al.公开的Molecular characterization of novel TaNACgenes in wheat and overexpression of TaNAC2a confers drought tolerance in tobacco；这些均为筛选抗旱小麦品种、提高在干旱环境下小麦种植产量奠定了坚实的基础。

发明内容

本发明的目的是提供一种与小麦抗旱相关基因TaUreG及其应用。

一种与小麦抗旱相关的基因TaUreG，其具有SEQ ID NO : 1所示的cDNA核苷酸序列或SEQ ID NO : 2所示的gDNA核苷酸序列。

本发明所述gDNA包含7个外显子和6个内含子。

一种与小麦抗旱相关的基因TaUreG，该基因的编码蛋白如SEQ ID NO : 3所示。

本发明克隆所述基因TaUreG的上游引物TaUreG-F1的核苷酸序列如SEQ ID NO : 4所示、下游引物TaUreG-R1的核苷酸序列如SEQ ID NO : 5所示。

本发明所述基因位于小麦1A染色体上。

本发明提供的基因来源于小麦科农9204，根据序列结构特征，命名为TaUreG，其cDNA序列全长945 bp，包含一个长为855 bp的开放阅读框，编码284个氨基酸；gDAN序列全长2546 bp，由7个外显子和6个内含子组成。从5'端开始，外显子的长度依次为77 bp、204 bp、61 bp、202 bp、122 bp、105 bp、84 bp，内含子的长度依次为86 bp、600 bp、336 bp、345 bp、129 bp、105 bp，基因结构见图1。