[发明专利]大麦耐湿调控基因HvACO1、蛋白及其在育种中的应用

说明书

本发明公开了大麦耐湿调控基因HvACO1、蛋白及其在育种中的应用。大麦耐湿基因HvACO1的CDS序列如SEQ ID NO:1所示。本发明首次从耐湿大麦中克隆得到耐湿基因HvACO1，并证明该基因与大麦耐湿性有关，采用基因工程的方法，将HvACO1基因过表达到拟南芥中，与对照组相比，转基因植株耐湿能力显著增强，说明HvACO1基因的过表达提高了植株的耐湿性。本发明中HvACO1基因的克隆与转化、转基因等技术为研究大麦耐湿的分子机理及育种应用奠定了基础，具有广阔的育种应用前景和一定的经济价值。

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，尤其涉及一个大麦耐湿调控基因HvACO1及其育种应用。

背景技术

湿害是土壤水分饱和或过饱和时对作物正常生长发育所产生的危害。湿害在世界范围内均有发生，尤在北美、澳大利亚、中国、印度等国湿害时常发生。据联合国粮食及农业组织公布的数据显示，世界范围内约有10%的种植面积受到湿害的影响。大麦旱作物，湿害严重影响大麦产量和品质。湿害一般可使大麦减产20%-30%，严重甚至绝收。

湿害胁迫阻碍了植物根际组织内气体的自由流通，影响植株的光合作用和呼吸作用。植物可通过合成乙烯等生物激素来调控植物细胞程序性死亡及新生不定根与通气组织的形成，适应缺氧的逆境环境，与乙烯合成相关的基因对提高植物的耐湿性具有调节作用。乙烯合成酶（ACS）和乙烯氧化酶（ACO）是乙烯合成途径中的两个关键酶，已有研究表明，将棉花的GhACO基因转入拟南芥中，GhACO基因表达增强了拟南芥体内乙烯的生物合成，进而增强了拟南芥对非生物胁迫的耐受性。近年来，关于作物耐湿、耐盐、耐旱等抗逆相关基因的克隆及育种利用已有不少报道，为耐逆作物品种的选育提供了一种新的技术途径。目前，大麦耐湿相关的基因的研究主要集中在QTL定位层面，尚未见大麦耐湿基因克隆与育种应用研究报道。

发明内容

本发明目的是提供一个大麦耐湿调控基因HvACO1及其育种应用，克隆并构建HvACO1基因表达载体，利用转基因技术导入拟南芥中，对转基因拟南芥进行湿害胁迫处理，验证HvACO1的耐湿功能，为大麦耐湿品种改良提供基因资源及理论依据。

为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：一种大麦耐湿调控相关蛋白，所述的蛋白为如下（a）或（b）：

（a）由SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；具体序列为MEIPVIDLQGLDGDASQRSQTMARLHEACKDWGFFWVDSHGVDAALMEEVKRFVYAHYDEHLKDRFYASDLAKDLLLPAEESKAVSGEVDWETAYFIRHRPANNVADFPEIPPATREMLDVYIGQMVSLAERLAECMSLNLGLDGGRVKDTFAPPFVGTKFAMYPACPRPDLLWGLRAHTDAGGIILLLQDDVVGGLEFFRGDREWVPVGPTKGSRIFVNLGDQLEVMSGGAYRSVLHRVAAVAEGRRLSVATFYNPGAEAVVAPAPTARQPAAQVYPGPYRFGDYLDYYQGTKFADKAARLQAVKELFGSRILPD；

（b）将SEQ ID NO:2的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与大麦耐湿调控相关的由SEQ ID NO:2衍生的蛋白质。

本发明还提供编码前述蛋白的基因。所述基因是如下（a1）-（a3）中任何一种的DNA分子；

（a1）SEQ ID NO:1所示的DNA分子；