[发明专利]水稻D11基因在调控植物抗旱性中的应用

说明书

本发明涉及植物基因工程技术领域，具体涉及水稻D11基因在调控植物抗旱性中的应用。本发明发现水稻D11基因能够负调控植物抗旱性，通过降低D11基因的表达量，能够有效提高植物的抗旱性。D11基因敲除突变体在干旱条件下的存活率较野生型植株显著提高。D11基因新功能的发现为植物抗旱性遗传育种提供了新的基因靶点和资源，具有重要的应用价值。

技术领域

本发明涉及植物基因工程技术领域，具体涉及水稻D11基因及其抑制因子在调控植物抗旱性中的应用。

背景技术

水稻是最主要的三大粮食作物之一，各种生物和非生物胁迫是影响水稻生长和产量的重要因素。干旱一直是限制作物生长和产量潜力发挥的重要因素，提高作物的耐旱能力是农业发展的巨大需求。特别是在极端气候条件频发的今天，培育抗逆性增强的水稻具有重要的意义。植物耐旱性属多基因控制的数量性状，通过常规育种方法改良作物抗旱性的效果往往不理想。随着基因工程的发展，利用其改良作物的抗旱性已成为培养耐旱作物的重要途径之一，这一途径极大程度上依赖于耐旱相关基因的克隆鉴定及其表达操纵，因此，发掘能够改善水稻抵抗干旱胁迫能力的基因将为基因工程改良水稻新品种提供基础。

目前越来越多的抗旱相关基因已经被克隆并用来提高植物抗旱性，但大多数是通过转基因过表达的方式，其应用受到限制。迅速发展的基因编辑技术为解决这一问题提供了新的方案。基因编辑可对植物内源基因进行加工，这一加工过程虽然依赖于外源性DNA的导入，但在随后的杂交过程中可快速分离，从而产生完全不携带外源DNA片段的植物个体。目前，在水稻中利用基因编辑进行基因敲除已经较为成熟。目前已克隆的耐旱基因大多为正调控子，需通过转基因方式增强耐旱性，存在不稳定性及应用受到限制的问题，而有效的负调控耐旱基因资源仍然非常有限，因此，鉴定负调控水稻抗旱性的基因，并通过基因敲除手段来提高水稻抗旱性，具有重要应用价值。

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供水稻D11蛋白在调控植物抗旱性中的应用。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

第一方面，本发明提供D11蛋白、其编码基因或D11蛋白的编码基因的抑制因子在调控植物抗旱性中的应用。

第二方面，本发明提供D11蛋白、其编码基因或D11蛋白的编码基因的抑制因子在抗旱植物遗传育种中的应用。

上述应用中，通过降低所述D11蛋白的表达量和/或活性，提高植物的抗旱性。

优选地，所述降低所述D11蛋白的表达量为使D11蛋白的编码基因丧失生物学功能。

本发明中，所述D11蛋白具有如下任一种氨基酸序列：

(1)如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列；

(2)如SEQ ID NO.1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；

(3)与如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列具有至少90％同源性的氨基酸序列；优选地，所述同源性为至少95％；更优选为99％。

如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列为水稻粳稻中花11(Oryza Sativa L.)的D11蛋白的氨基酸序列，本领域技术人员可根据如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列以及氨基酸的保守性替换等本领域常规技术手段，在不影响其活性的前提下，取代、缺失和/或增加一个或几个氨基酸，得到与如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列具有相同功能的D11蛋白的突变体。

本发明中，所述D11蛋白的CDS序列具有如下任一种核苷酸序列：

(1)如SEQ ID NO.2所示的核苷酸；