[发明专利]通过抑制COST1基因的表达提高植物抗旱性的方法

说明书

本发明公开了一种通过抑制COST1基因的表达提高植物抗旱性的方法，所述COST1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示，COST1基因编码的蛋白序列如SEQ ID No.2所示的氨基酸序列。COST1基因的同源基因包括番茄SlCOST1基因、水稻OsCOST1基因、杨树PtCOST1和PtCOST2基因以及其他物种中与COST1任何核苷酸或蛋白区域片段同源度在40％以上的其他基因，对于培育出更多抗旱的转基因植物打下基础，该方法可以应用于植物遗传改良。

技术领域

本发明涉及基因工程技术领域，具体涉及一种通过敲除COST1基因或抑制COST1基因的表达提高植物抗旱性的方法。

背景技术

在当今全球变暖、淡水资源极端短缺的大环境下，如何保证粮食稳产并养活全球75亿人口是个极大挑战。培育更加高产、抗旱的植物新品种刻不容缓。

近年来，在二代测序的推动下，大量植物的基因组序列被公布。如何深度挖掘这些已有的基因组序列的功能，寻找新的有自主知识产权的功能基因成为新的挑战。如何将这些基因用于培育更加强大的新作物品种迫在眉睫。传统的遗传育种由于需要经过杂交、自交等多个世代，耗时且漫长，同时有遗传背景不清等问题。利用目前已经成熟的生物技术手段，包括目前非常成熟的RNAi干扰技术，可以迅速、精准地控制某些基因的表达来显著缩短育种时间，使之从而成为培育新品种的一个快速有效的手段。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过敲除COST1基因或抑制COST1基因的表达来提高植物抗旱性的方法。

具体地，本发明利用基因敲除和小RNA干扰技术，通过转基因实现敲除或者下调一个拟南芥DUF641家族COST1(基因ID：AT2G45260)及其类似基因在植物体内的表达量来诱导细胞自噬等逆境反应，从而提高抗旱性(气孔快速关闭，失水率降低)。

进一步的，通过小RNA干扰技术降低该基因在水稻、番茄和杨树等类似单、双子叶植物中的同源基因的表达，相应的转基因植物表现出抗旱的表型，因此利用该转基因技术获得的转基因植物均落入本发明的保护范围之内。

所述COST1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示；COST1基因编码的蛋白序列如SEQ ID No.2所示的氨基酸序列。

番茄中COST1基因的同源基因为SlCOST1基因，所述SlCOST1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：3所示，SlCOST1基因编码的蛋白序列如SEQ ID No.4所示的氨基酸序列。

水稻中COST1基因的同源基因为OsCOST1基因，所述OsCOST1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：5所示，OsCOST1基因编码的蛋白序列如SEQ ID No.6所示的氨基酸序列。

杨树中COST1基因的同源基因为PtCOST1基因和PtCOST2基因，所述PtCOST1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：7所示，所述PtCOST2基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：8所示。PtCOST1基因编码的蛋白序列如SEQ ID No.9所示的氨基酸序列，PtCOST2基因编码的蛋白序列如SEQ ID No.10所示的氨基酸序列。

并且，本发明所保护的COST1基因的同源基因不仅仅限于上述所列，还包括其他物种中与COST1任何核苷酸或蛋白区域片段同源度在40％以上的基因。

本发明具有如下优点：

本发明通过基因敲除和小RNA干扰技术，敲除拟南芥中的COST1基因，提高了植物抗旱性。COST1基因以及其他物种中与COST1任何核苷酸或蛋白区域片段同源度在40％以上的其他基因发现，对于培育出更多抗旱的转基因植物打下基础，该方法可以应用于植物遗传改良。

附图说明