[发明专利]毛白杨MODD1基因及其应用

说明书

本发明涉及生物技术领域，具体涉及毛白杨MODD1基因及其应用，本发明扩增得到的毛白杨MODD1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。本发明通过农杆菌GV3101将毛白杨MODD1基因转化至拟南芥中，发现过表达毛白杨MODD1基因的拟南芥抗旱性提高，脱落酸的含量提高，由此本发明得出结论毛白杨MODD1基因可以正调控植物的抗旱性，通过提高毛白杨MODD1基因的表达量，能够有效提高植物的抗旱性。本发明提供的毛白杨MODD1基因可用于毛白杨及多种作物的抗旱株系的选育中。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及毛白杨MODD1基因及其应用。

背景技术

陆生植物在长期适应进化中形成各种抗旱机能，但仍由于气候原因，受到干旱的威胁。干旱不仅影响植物的生长代谢过程，还影响经济作物的产量及再生产，严重的干旱胁迫会导致植物死亡。因此，对植物抗旱性的研究具有重要意义。

毛白杨MODD1基因隶属于NINJA(Novel Interactor of JAZ proteins)蛋白家族，NINJA蛋白家族是植物中发现的JAZ蛋白的互作蛋白。NINJA蛋白作为转录抑制因子，其活性是由该结构域上游的功能性TPL结合域介导的。在植物中的研究多表现为转录抑制作用，如在拟南芥中AFP1和AFP2通过与ABI5结合，负调控ABA信号传导，来参与干旱调节，而ABF3则受ABA诱导上调(Garcia et al.,2008)。在水稻中，NINJA家族成员MODD蛋白抑制了OsbZIP46活性，促使OsbZIP46降解来抑制水稻的抗旱性(Tang et al.,2016)。除抗旱外，NINJA还参与其他信号传导途径，如拟南芥中，NINJA可以与TOPLESS互作负调节茉莉酸信号传导途径(Pauwels et al.,2010)。

发明内容

本发明的目的在于利用来源于毛白杨的MODD1基因提高植物的抗旱能力，为此，本发明提供毛白杨MODD1基因及其应用。

为了实现上述目的，本发明根据毛果杨的基因组的注释，筛选到毛果杨MODD1基因的cDNA序列，根据该序列设计合成寡核苷酸引物，以毛白杨的mRNA反转录后的cDNA为模板，克隆获得毛白杨MODD1基因全长cDNA序列，命名为PtMODD1，并构建到入门载体上，之后通过重组反应，将其构建到植物表达载体上，筛选阳性克隆，转化农杆菌(GV3101)后侵染拟南芥。

经过上述处理后，从实验结果来看，来源于毛白杨的PtMODD1在CaMV 35S启动子驱动下，转基因植株不会出现不良的农艺性状，且转PtMODD1的拟南芥抗旱性显著提高。拟南芥是模式植物，在拟南芥菜中能发挥作用的基因在多种作物中有类似的功效，因此PtMODD1可用于毛白杨及多种作物的抗旱当中。

具体地，本发明的技术方案如下：

第一方面，本发明提供毛白杨MODD1基因，所述毛白杨MODD1基因的核苷酸序列为：

i)SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列；或

ii)SEQ ID No.1所示核苷酸序列经取代、缺失和/或增加一个或几个核苷酸编码相同功能蛋白的核苷酸序列。

本发明进一步提供上述毛白杨MODD1基因编码的蛋白质，所述蛋白质的氨基酸序列为：

1)如SEQ ID No.2所示的氨基酸序列；或

2)SEQ ID No.2所示的氨基酸序列经一个或多个氨基酸的替换、插入或缺失得到的具有相同功能蛋白的氨基酸序列。

本发明进一步提供包含上述毛白杨MODD1基因的生物材料，所述生物材料为载体、转基因细胞系、工程菌、宿主细胞或表达盒中的一种或多种。

第二方面，本发明提供上述毛白杨MODD1基因或其编码蛋白或含有其的生物材料在调控植物抗旱能力中的应用。