本發(fā)明涉及植物基因工程領(lǐng)域,具體涉及一種玉米抗旱基因zmmbf1及其應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、在全球范圍內(nèi),玉米(zea?mays?l.)是重要的糧食作物之一。玉米的生育期對(duì)水分需求大,然而玉米的主要種植區(qū)域多位于干旱和半干旱地帶,這些地區(qū)的自然降水往往不能滿足玉米生長(zhǎng)發(fā)育的需求,導(dǎo)致水分成為限制玉米產(chǎn)量的關(guān)鍵因子。因此,深入研究玉米抗旱機(jī)理,發(fā)掘抗旱新基因和優(yōu)良自然變異,培育并推廣抗旱新品種是保障糧食安全的重要需求。近年來,通過共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析發(fā)掘抗旱新基因,研究其功能,解析其抗旱遺傳與分子機(jī)制,開發(fā)抗旱分子標(biāo)記,結(jié)合基因編輯技術(shù)進(jìn)行種質(zhì)創(chuàng)制,并運(yùn)用到抗旱育種改良中,已成為植物抗旱研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn)。鑒定并獲取在作物中起決定性作用的抗旱基因?qū)τ谧魑锟购颠z傳改良及分子育種實(shí)踐具有十分重要的意義。
2、植物mbf1蛋白是種小分子蛋白,屬于mbf1家族蛋白。這些蛋白可以作為轉(zhuǎn)錄共激活因子,與其他轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合,幫助它們與dna結(jié)合,從而調(diào)控基因表達(dá)。當(dāng)植物遭受干旱、高溫等非生物脅迫時(shí),mbf1的表達(dá)顯著上調(diào),可能通過調(diào)控下游基因的表達(dá)來增強(qiáng)玉米的抗旱能力,從而幫助植物有效應(yīng)對(duì)脅迫并增強(qiáng)其耐逆性。當(dāng)前研究發(fā)現(xiàn)mbf1蛋白在植物應(yīng)對(duì)非生物脅迫中具有重要作用。在植物中過表達(dá)一些mbf1蛋白編碼基因可以增強(qiáng)植物對(duì)干旱和高溫等非生物脅迫的耐受性,減少脅迫下的產(chǎn)量損失。
3、因此,mbf1蛋白編碼基因在作物抗逆遺傳改良和育種中有著潛在的應(yīng)用價(jià)值。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供了一種玉米抗旱基因zmmbf1及其應(yīng)用,本發(fā)明基于剪接因子表達(dá)量和差異剪接基因各轉(zhuǎn)錄本表達(dá)占比的共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析,獲得目標(biāo)基因zmmbf1,該基因編碼一個(gè)mbf1蛋白,其參與玉米干旱脅迫應(yīng)答,將該基因過表達(dá)后可以有效提高玉米的抗旱性。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明所設(shè)計(jì)的技術(shù)方案如下:
3、本發(fā)明提供了一種玉米抗旱基因zmmbf1,所述抗旱基因zmmbf1的cds的核苷酸序列如seq?id?no:1所示。
4、本發(fā)明還提供了一種上述抗旱基因zmmbf1編碼的抗旱蛋白zmmbf1-p002,所述抗旱蛋白zmmbf1-t002的氨基酸序列如seq?id?no:2所示。
5、本發(fā)明還提供了一種用于獲得上述的玉米抗旱基因zmmbf1的cds序列的引物對(duì),所述引物對(duì)為:
6、zmmbf1-t002-f:5’-cccgggatggccgggatcggg-3’,
7、zmmbf1-t002-r:
8、5’-gggcccttatttcttgccacgcagcttc-3’。
9、本發(fā)明還提供了一種上述的玉米抗旱基因zmmbf1的獲得方法,以具有基因zmmbf1的玉米基因組dna為模板,采用以下引物對(duì):
10、zmmbf1-t002-f:5’-cccgggatggccgggatcggg-3’,
11、zmmbf1-t002-r:
12、5’-gggcccttatttcttgccacgcagcttc-3’;
13、進(jìn)行pcr擴(kuò)增,其所獲得的玉米抗旱基因zmmbf1。
14、本發(fā)明還提供了一種過表達(dá)載體pzz0513-zmmbf1-3ha,它含有上述的玉米抗旱基因zmmbf1的表達(dá)載體。
15、進(jìn)一步地,所述表達(dá)載體為pzz0513-3ha載體。
16、下述各項(xiàng)之一在提高植物抗旱能力中的應(yīng)用,其中,
17、(1)上述的玉米抗旱基因zmmbf1;
18、(2)上述的抗旱蛋白zmmbf1-p002;
19、(3)上述的過表達(dá)載體pzz0513-zmmbf1-3ha。
20、進(jìn)一步地,所述植物為玉米。
21、下述各項(xiàng)之一在培育玉米新品種中的應(yīng)用,其中,
22、(1)上述的玉米抗旱基因zmmbf1;
23、(2)上述的抗旱蛋白zmmbf1-p002
24、(3)上述的過表達(dá)載體pzz0513-zmmbf1-3ha。
25、本發(fā)明的有益效果:
26、本發(fā)明基于剪接因子表達(dá)量和差異剪接基因各轉(zhuǎn)錄本表達(dá)占比的共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析,鑒定到一個(gè)干旱相關(guān)的基因zmmbf1,該基因參與干旱脅迫應(yīng)答,將該基因超表達(dá)后可以有效提高玉米的抗旱性。
1.一種玉米抗旱基因zmmbf1,其特征在于:所述抗旱基因zmmbf1的cds的核苷酸序列如seq?id?no:1所示。
2.一種權(quán)利要求1所述抗旱基因zmmbf1編碼的抗旱蛋白zmmbf1-p002,其特征在于:所述抗旱蛋白zmmbf1-t002的氨基酸序列如seq?id?no:2所示。
3.一種用于獲得權(quán)利要求1所述的玉米抗旱基因zmmbf1的cds序列的引物對(duì),其特征在于:所述引物對(duì)為:
4.一種權(quán)利要求2所述的玉米抗旱基因zmmbf1的獲得方法,其特征在于:以具有基因zmmbf1的玉米基因組dna為模板,采用以下引物對(duì):
5.一種過表達(dá)載體pzz0513-zmmbf1-3ha,其特征在于:它含有權(quán)利要求2所述的玉米抗旱基因zmmbf1的表達(dá)載體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的過表達(dá)載體pzz0513-zmmbf1-3ha,其特征在于:所述表達(dá)載體為pzz0513-3ha載體。
7.下述各項(xiàng)之一在提高植物抗旱能力中的應(yīng)用,其特征在于:
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用,其特征在于:所述植物為玉米。
9.下述各項(xiàng)之一在培育玉米新品種中的應(yīng)用,其特征在于: