棉花SINA E3泛素连接酶基因在提高植物抗旱性中的应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115044563A(43)申请公布日2022.09.13(21)申请号202210717614.6C12N15/82(2006.01)(22)申请日2022.06.23A01H5/00(2018.01)A01H6/60(2018.01)(71)申请人中棉所长江科研中心A01H6/20(2018.01)地址246200安徽省安庆市望江县华阳镇C12Q1/6895(2018.01)大号村华莲公路南侧(72)发明人杨代刚李威周克海马雄风王悦力王星星任中英赵俊杰裴小雨刘艳改张飞贺昆仑周晓箭张文生郭金峰(74)专利代理机构北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙)11463专利代理师王闯(51)Int.Cl.C12N9/00(2006.01)C12N15/52(2006.01)权利要求书1页说明书16页序列表8页附图7页(54)发明名称棉花SINAE3泛素连接酶基因在提高植物抗旱性中的应用(57)摘要本发明提供了棉花SINAE3泛素连接酶基因在提高植物抗旱性中的应用，涉及植物分子生物学技术领域。所述棉花基因为GhSINA12基因，本发明实验研究发现当陆地棉受到干旱胁迫时，GhSINA12基因显著上调表达。同时，表明棉花GhSINA12转基因株系在干旱胁迫响应中具有正调控作用。利用病毒诱导的基因沉默技术沉默表达棉花GhSINA12基因，表明GhSINA12沉默株系在干旱胁迫中的耐旱性明显降低。本发明表明棉花GhSINA12基因可以响应干旱胁迫，在一定程度上提高了植株的抗旱性，并且可能通过依赖ABA通路来调控植物的抗旱性。本发明为调控目的植物应答干旱胁迫以及培育和筛选抗旱植物提供了新的方法。CN115044563ACN115044563A权利要求书1/1页1.棉花SINAE3泛素连接酶基因在提高植物抗旱性中的应用，其特征在于，所述棉花基因为GhSINA12基因。2.含有权利要求1所述的GhSINA12基因的生物材料或编码所述GhSINA12基因的蛋白在提高植物抗旱性中的应用。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述生物材料为表达载体、克隆载体、工程菌或重组细胞。4.根据权利要求1‑3中任一项所述的应用，其特征在于，所述植物为双子叶植物或单子叶植物，优选为双子叶植物；更优选地，所述双子叶植物包括棉花或拟南芥。5.根据权利要求1‑3中任一项所述的应用，其特征在于，所述应用包括上调目的植物中所述GhSINA12基因的表达以提高植物抗旱性。6.一种提高植物抗旱性的方法，其特征在于，所述方法包括增加目的植物中权利要求1所述GhSINA12基因的表达量或增加编码所述GhSINA12基因的蛋白的活性或含量。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法包括将棉花GhSINA12基因导入目的植物中获得抗旱性提高的转基因植物。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法包括将含有GhSINA12基因的植物表达载体经农杆菌介导转化到植物中。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述植物表达载体通过组成型或诱导型启动子驱动所述GhSINA12基因的过表达；优选地，所述组成型启动子为35S启动子。10.权利要求1所述的GhSINA12基因在鉴定和/或筛选耐旱棉花品种中的应用，其特征在于，以待鉴定的棉花基因组DNA为模板，利用所述GhSINA12基因的特异性PCR引物进行荧光定量PCR扩增，根据扩增结果确定待鉴定棉花的抗旱性状。2CN115044563A说明书1/16页棉花SINAE3泛素连接酶基因在提高植物抗旱性中的应用技术领域[0001]本发明涉及植物分子生物学技术领域，尤其是涉及一种棉花SINAE3泛素连接酶基因在提高植物抗旱性中的应用。背景技术[0002]全球气候逐渐向一个更加干旱、降水量更加缺失的趋势发展(ARNETH等,2019)干旱已经成为导致作物减产的主要因素，是植物生长发育中遭受的主要环境胁迫之一，培育高品质抗旱植株迫在眉睫。[0003]植株受到干旱胁迫时，其光合作用的变化表征了其受干旱胁迫的程度。当水分不足时，由于气孔扩张程度受限，CO2吸收效率降低，直接导致光合作用的下降(FLEXAS等，2004)。还有研究表明叶绿素也是抵抗干旱胁迫的重要因素之一，当植株受到干旱胁迫时，其体内叶绿素含量也会随之降低，从而影响光合作用(FAROOQ等，2009)。除此之外，活性氧代谢在植株抗旱胁迫中也至关重要。活性氧(ROS)是当O2被需氧生物利用时未被完全还原的物质，植株在正常生长状态下，ROS在植物体内处于动态平衡状态，但当植物受到胁迫时，使得ROS途径失衡导致ROS增加，但当ROS增加到一定程度时，会对植株产生毒害作用，使得植株细胞内的一些组分受到损害(ROUT和SHA，