CN102295689A

CN102295689A - 植物耐旱相关蛋白AtDi19及其编码基因与应用

Info

Publication number: CN102295689A
Application number: CN2010102196973A
Authority: CN
Inventors: 武维华; 刘文馨; 陈益芳; 邹俊杰; 张文正
Original assignee: China Agricultural University
Current assignee: China Agricultural University
Priority date: 2010-06-28
Filing date: 2010-06-28
Publication date: 2011-12-28
Anticipated expiration: 2030-06-28
Also published as: CN102295689B

Abstract

本发明公开了一种植物耐旱相关蛋白AtDi19及其编码基因与应用。本发明提供的蛋白质，是如下(a)或(b)：(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(b)将序列1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/或添加且与植物耐旱性相关的由序列1衍生的蛋白质。本发明提供了拟南芥中参与植物抗旱反应的蛋白和基因，对于进一步阐明植物抗旱的分子机理并通过基因工程的技术和手段培育优质、抗旱的作物新品种具有重要的理论意义和现实意义。

Description

植物耐旱相关蛋白AtDi19及其编码基因与应用

技术领域

本发明涉及一种植物耐旱相关蛋白AtDi19及其编码基因与应用。

背景技术

粮食问题是当今世界所面临的几大难题之一。植物在生长发育过程中，常遭受许多非生物逆境如干旱、盐渍、低温等的影响，其中干旱是影响植物品质和产量的重要限制因素。世界干旱、半干旱区占地球陆地面积的三分之一，我国干旱、半干旱地区约占国土面积的二分之一。干旱不仅严重影响植物的生长发育，造成农作物减产，并且使生态环境日益恶化，因此提高作物的抗旱能力对农业生产及生态环境保护具有重要的意义。

在长期的进化过程中，高等植物逐渐演变产生了一套感受和传导干旱胁迫信号的系统，并形成一系列生理或发育的机制来响应环境中的干旱胁迫，最大限度地减轻干旱胁迫造成的伤害。利用现代分子生物学、植物生理学等技术手段研究植物抗旱的分子机理，发现和挖掘抗逆性基因和转基因技术的不断完善，为培育高效抗旱作物新品种开创了一条崭新的途径。对植物抗旱的分子机理研究及抗旱品种的培育成为当前研究的热点。

拟南芥(Arabidopsis thaliana)是一种典型的双子叶模式植物，具有个体小、生长周期短、遗传背景简单清楚、易被诱变等特点，已成为植物科学研究的模式材料。广泛应用于植物遗传学、发育生物学和分子生物学的研究，拟南芥的大多数基因在其他植物中都能找到同源基因，在拟南芥研究中发现对植物生长发育具有重要作用的基因也可直接应用到其它植物研究中。拟南芥基因组大小为125Mbp，约2.7万个基因，目前仍然还有许多基因的功能不十分清楚。

发明内容

本发明的目的是提供一种植物耐旱(抗旱)相关蛋白AtDi19及其编码基因与应用。

本发明提供的蛋白质名称为AtDi19，(Drought-induced)，来源于哥伦比亚生态型拟南芥，是如下(a)或(b)：

(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

(b)将序列1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/或添加且与植物耐旱性相关的由序列1衍生的蛋白质。

序列1所示蛋白质由206个氨基酸残基组成。

为了使(a)中的AtDi19便于纯化，可在由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。

表1 标签的序列

标签	残基	序列
			Poly-Arg	5-6(通常为5个)	RRRRR
Poly-His	2-10(通常为6个)	HHHHHH
			FLAG	8	DYKDDDDK
Strep-tag II	8	WSHPQFEK
			c-myc	10	EQKLISEEDL

上述(b)中的AtDi19可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。上述(b)中的AtDi19的编码基因可通过将序列表中序列2所示的DNA序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子，和/或进行一个或几个碱基对的错义突变，和/或在其5′端和/或3′端连上表1所示的标签的编码序列得到。

编码所述蛋白的基因也属于本发明的保护范围。

所述基因可为如下1)或2)或3)的DNA分子：

1)序列表中序列2所示的DNA分子；

2)在严格条件下与1)限定的DNA序列杂交且编码耐旱性相关蛋白的DNA分子；

3)与1)或2)限定的DNA序列具有90％以上同源性且编码耐旱性相关蛋白的DNA分子。

上述严格条件可为在6×SSC，0.5％SDS的溶液中，在65℃下杂交，然后用2×SSC、0.1％SDS和1×SSC、0.1％SDS各洗膜一次。

序列表中的序列1由621个核苷酸组成，其开放阅读框架(ORF)为自5′末端第1至621位核苷酸。

含有所述基因的重组表达载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌均属于本发明的保护范围。

可用现有的植物表达载体构建含有所述基因的重组表达载体。所述植物表达载体包括双元农杆菌载体和可用于植物微弹轰击的载体等。所述植物表达载体还可包含外源基因的3’端非翻译区域，即包含聚腺苷酸信号和任何其它参与mRNA加工或基因表达的DNA片段。所述聚腺苷酸信号可引导聚腺苷酸加入到mRNA前体的3’端。使用所述基因构建重组植物表达载体时，在其转录起始核苷酸前可加上任何一种增强型启动子或组成型启动子，它们可单独使用或与其它的植物启动子结合使用；此外，使用本发明的基因构建植物表达载体时，还可使用增强子，包括翻译增强子或转录增强子，但必需与编码序列的阅读框相同，以保证整个序列的正确翻译。所述翻译控制信号和起始密码子的来源是广泛的，可以是天然的，也可以是合成的。翻译起始区域可以来自转录起始区域或结构基因。为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选，可对所用植物表达载体进行加工，如加入可在植物中表达的编码可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因、具有抗性的抗生素标记物或是抗化学试剂标记基因等。从转基因植物的安全性考虑，可不加任何选择性标记基因，直接以逆境筛选转化植株。

所述重组表达载体具体可为Super：AtDi19。所述Super：AtDi19为将权利要求2所述基因插入pCAMBIA1300：Super的多克隆位点得到的重组质粒。所述Super：AtDi19优选为将序列表的序列2所示的DNA片段插入pCAMBIA1300：Super的XbaI和KpnI酶切识别位点之间得到的重组质粒。所述pCAMBIA1300：Super为在pCAMBIA1300的HindIII和XbaI酶切位点之间插入序列表的序列3所示的DNA得到的重组质粒。

扩增所述基因的全长或其任意片段的引物对也属于本发明的保护范围。

本发明还保护一种培育转基因植物的方法，是将所述基因导入目的植物中，得到耐旱性高于所述目的植物的转基因植物和/或失水率低于所述目的植物的转基因植物。所述基因具体可通过所述重组表达载体导入所述目的植物中。携带有所述基因的表达载体可通过使用Ti质粒、Ri质粒、植物病毒载体、直接DNA转化、显微注射、电导、农杆菌介导等常规生物学方法转化植物细胞或组织，并将转化的植物组织培育成植株。目的植物(被转化的植物宿主)既可以是单子叶植物也可以是双子叶植物。所述双子叶植物可为拟南芥，如哥伦比亚生态型拟南芥。

所述基因可用于植物的育种。本发明提供了拟南芥中参与植物抗旱反应的蛋白和基因，对于进一步阐明植物抗旱的分子机理并通过基因工程的技术和手段培育优质、抗旱的作物新品种具有重要的理论意义和现实意义。

附图说明

图1为di19突变体中T-DNA的插入位置。

图2为哥伦比亚生态型拟南芥和突变体di19中AtDi19基因的表达量比较。

图3为哥伦比亚生态型拟南芥、突变体di19和过表达植株的Northern鉴定结果。

图4为干旱条件下哥伦比亚生态型拟南芥、突变体di19和过表达植株的表型。

图5为哥伦比亚生态型拟南芥、突变体di19和过表达植株干旱相关生理指标(失水率百分比)的比较。

图6为干旱条件下哥伦比亚生态型拟南芥AtDi19基因的表达变化分析结果。

具体实施方式

以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到的。下述实施例中的％，如无特殊说明，均为质量百分含量。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，结果取平均值。

哥伦比亚生态型拟南芥(Col-0；Columbia)：购自美国拟南芥生物资源中心(Arabidopsis Biological Resource Center，ABRC)。

农杆菌GV3101：中国农业大学保证向公众提供；参考文献：Koncz，C.and Schell，J.(1986)The promoter of the TL-DNA gene 5 controls the tissue-specificexpression of chimaeric genes carried by a novel type of Agrobacterum binaryvector.Mol.Gen.Genet.204，383-396.。

实施例1、AtDi19蛋白及其编码基因的发现

一、突变体di19的获得

从ABRC(Arabidopsis Biological Resource Center)定购得到编号为SALK_088814的T-DNA插入突变体的T₄代种子。T-DNA插入突变体的获得是通过载体pBIN-pROK2将携带的T-DNA插入到哥伦比亚生态型拟南芥的目标基因，从而导致目标基因功能丧失。

利用网站(http://signal.salk.edu/tdnaprimers.2.html)进行引物设计。对插入突变体进行T-DNA插入的纯合鉴定。T-DNA插入突变体的鉴定利用3条引物，分别是LP、RP和Lba1；LP、RP为AtDi19基因组上的序列，Lba1为T-DNA插入左边界的序列。三条引物的序列如下：

LP：5’-TCCAAAAGTTCGACAATTTCG-3’；

RP：5’-ACGCAACAGAACCATTACGAG-3’。

Lba1：5’-GCGTGGACCGCTTGCTGCAACT-3’。

分别以LP/RP和Lba1/RP为引物对，以T-DNA插入突变体基因组DNA为模板进行PCR扩增，鉴定得到纯合的T-DNA插入突变体di19(对干旱胁迫敏感的拟南芥突变体)。T-DNA插入在AtDi19基因编码区域第二个外显子(见图1)。

二、AtDi19蛋白及其编码基因的发现

TRizol(Invitrogen)法分别提取哥伦比亚生态型拟南芥和突变体di19幼苗的总RNA(100-200mg)，经甲醛变性RNA琼脂糖凝胶电泳检查RNA的完整性。单链cDNA的合成按照SUPERSCRIPT^II的使用说明合成。将合成的单链cDNA稀释10倍，作为模板进行PCR反应。

引物序列如下：

Primer1：5’-TCTAGAATGGACGCTGATTCCAAGAG-3’；

Primer2：5’-GAGCTCTTAGACTTCATCGAAAATGGCTG-3’。

PCR体系(20μL)：2μL 10×PCR Buffer，0.4μL 2.5mM dNTP mix，0.4μL Primer1(10μM)、0.4μL Primer2(10μM)，0.1μL Taq enzyme(15U/μL)。

PCR程序(PE9700)：95℃预变性5min；95℃30s，56℃30s，72℃1min，共计35个循环；72℃延伸10min。

PCR产物进行0.8％琼脂糖凝胶电泳检测。结果如图2所示(条带为621bp)。在野生型材料中能检测到AtDi19基因的表达，在突变体di19中，不能检测到AtDi19基因的表达，说明AtDi19基因完全被敲除。

回收621bp的PCR产物，连接到pMD18-T载体，酶切、扩增、测序鉴定。测序结果表明，PCR产物的核苷酸序列如序列表的序列2所示，编码序列表的序列1所示的蛋白质。将序列1所示蛋白命名为AtDi 19蛋白，将AtDi 19蛋白的编码基因命名为AtDi19基因。

实施例2、过表达拟南芥的获得和耐旱性鉴定

一、AtDi19基因的克隆

1、提取生长10天的哥伦比亚生态型拟南芥幼苗的总RNA，用Takara公司的DNA酶消化RNA中的DNA，用消化后产物进行反转录得到cDNA。

2、以cDNA为模板用特异性引物对(F1和F2)进行PCR扩增，得到PCR扩增产物(AtDi19基因)。

F1：5’-tctagaTCTAGAATGGACGCTGATTCCAAGAG-3’(XbaI)；

F2：5’-ggtaccGAGCTCTTAGACTTCATCGAAAATGGCTG-3’(KpnI)。

PCR扩增体系(50μL)：5.0μL 10×Pyrobest PCR缓冲液，1.0μL 10mM dNTP mix，F1和F2(10μM)各1.0μL，0.5μL Pyrobest酶(Takara公司)，3.0μL模板(0.1μg)，补充灭菌超纯水至50μL。

PCR扩增程序(在PE 9700仪器上进行)：预变性5min；95℃变性30s，56℃30s，72℃ 1min，循环数30个；72℃延伸5min。

二、重组表达载体的构建

(一)pCAMBIA1300：Super质粒的构建

1、以质粒pMSP-1(GENBANK ACCESSION NO.EU181145)为模板，用引物A和引物B进行PCR扩增，得到的PCR产物即为序列表的序列3所示的Super启动子。

引物A：5’-aagcttGTGGGCCTGTGGTCTCAAGAT-3’；

引物B：5’-tctagaCTAGAGTCGATTTGGT-3’。

2、用限制性内切酶HindIII和XbaI双酶切PCR产物，回收酶切产物。

3、用限制性内切酶HindIII和XbaI双酶切质粒pCAMBIA1300(pCAMBIA1300-AT)(GENBANK ACCESSION NO.FJ362601)，回收载体骨架。

4、将步骤2的酶切产物和步骤3的载体骨架连接，得到连接产物。

5、将连接产物进行测序，测序结果表明得到了pCAMBIA1300：Super质粒(在pCAMBIA1300的HindIII和XbaI酶切位点之间插入了序列表的序列3所示的DNA)。

(二)重组表达载体的构建

1、用限制性内切酶XbaI和KpnI双酶切步骤一的PCR扩增产物，回收酶切产物。

2、用限制性内切酶XbaI和KpnI双酶切质粒pCAMBIA1300：Super，回收载体骨架。

3、将步骤1回收的酶切产物和步骤2回收的载体骨架连接，得到连接产物。

4、将步骤3的连接产物进行测序，结果表明得到了重组质粒Super：AtDi19(骨架载体为pCAMBIA1300：Super，在XbaI和KpnI酶切位点之间插入了序列表的序列2所示的DNA)。

三、过表达植株的获得

1、用Super：AtDi19转化农杆菌GV3101，得到重组农杆菌。

2、重组农杆菌采用花浸泡法转化侵染哥伦比亚生态型拟南芥，收获T₁代种子。T₂代表示T₁代自交产生的种子及由它所长成的植株，T₃代表示T₂代自交产生的种子及由它所长成的植株。在含50μg/L潮霉素的MS培养基上筛选T₁代植株并进行T₂代和T₃代的分离比统计，在T₃代得到转Super：AtDi19拟南芥单拷贝纯合株系(AtDi19过量表达株系Super：AtDi19-1和Super：AtDi19-2)。

四、对照植株的获得

用pCAMBIA1300：Super代替Super：AtDi19，采用步骤三相同的方法，在T₃代得到转pCAMBIA1300：Super拟南芥单拷贝纯合株系(对照植株)。

五、过表达植株和对照植株的鉴定

1、Northern blot

分别检测Super：AtDi19-1、Super：AtDi19-2、哥伦比亚生态型拟南芥(野生型)、对照植株和突变体di19中AtDi19基因的表达量，方法如下：

①Trizol法提取RNA

取植物材料加入液氮充分研磨至细粉末，迅速加入1mL Trizol，充分摇匀，室温放置5-15min，以使核酸蛋白复合物分解；加入200μL氯仿用力震荡15sec，室温放2-3min，然后12,000rpm，4℃离心15min；吸取上清，转移至新Eppendorf管中，加入500μL异丙醇，室温放置10min；12,000rpm离心10min；弃上清，加入1mL 75％乙醇洗涤；4℃，7,500rpm离心5min；吸弃上清，室温干燥10-15min；加入适量经DEPC处理的H₂O，55-60℃溶解5min，使其充分溶解，然后离心机轻甩，冰上放置；取适量RNA样品稀释相应倍数，进行RNA定量测定，确定RNA纯度，剩余RNA在-80℃保存。

②RNA进行1.2％琼脂糖甲醛变性凝胶电泳

1.2％琼脂糖甲醛变性凝胶：1.2g琼脂糖，10mL 10×MOPS缓冲液，75mL DEPC-H₂O，加热融化后冷却至50-60℃时加入15mL甲醛。

取15-30μg RNA样品，加入适量上样缓冲液，65℃变性10-15min，混匀；冰上静置5min；4℃，7,500rpm离心2min以沉淀杂质；以1×MOPS为电泳缓冲液进行电泳，上样前50V预电泳10-30min，上样后先70V电压至样品跑出胶孔，然后以50V电压电泳约3h，溴酚兰至胶边缘时停止电泳；在紫外灯下扫胶，然后切去多余的边缘胶条，用无菌双蒸水淋洗凝胶；用250mL 10×SSC浸泡凝胶两次以洗去甲醛，每次20min，浸泡完毕可直接转膜。

③转膜

在磁盘中加入10×SSC溶液250mL，架一块玻璃板，在上方放一层宽于凝胶的滤纸，两头浸入液体中，将凝胶倒扣于滤纸上排尽气泡；剪取与胶大小一致的尼龙膜，在10×SSC中润湿，铺于胶上，再依次加3张滤纸、数层吸水纸，其上压一块玻璃板及重物；以10×SSC为转移液，利用毛细管转移法转膜1-2天。

④制备探针

将步骤一的PCR扩增产物进行纯化，然后采用Amersham Biosciences的Rediprime^TMII Random Prime Labelling System试剂盒按说明书进行标记，得到探针。标记步骤：在PCR反应管中加入25ng纯化的片段，加pH 8.0的TE缓冲液至45μL，95℃变性5min，迅速放于冰上冷却；将变性后的cDNA加入到Amersham公司的探针标记反应管中，到同位素室加入40-50μCi³²P-dCTP反复吹吸12次，37℃水浴反应2h以上。

⑤杂交

步骤③转膜完毕后，在膜上标记加样孔位置，用2×SSC漂洗尼龙膜，之后用滤纸吸干或晾干，将尼龙膜包在滤纸中于80℃烘1-2h使RNA与杂交膜紧密结合；将杂交膜放入杂交管中，带有RNA的一面向里，加入7-15mL预热到65℃的Church缓冲液，65℃预杂交4-5h；弃去管中Church，重新加入7-8mL Church，加入变性的探针(将步骤④制备的探针在沸水中变性15min，冰上迅速冷却5min)，65℃杂交16h以上；杂交结束后，65℃下洗膜，每次15min，并不断用monitor检测信号；洗膜完毕后，用保鲜膜包好，放入暗盒，压磷屏，1-2天后扫磷板。

Northern blot鉴定结果见图3。Super：AtDi19-1和Super：AtDi19-2中AtDi19基因的表达量是要明显高于野生型；突变体di19中没有AtDi19基因的表达。

2、耐旱性鉴定

Super：AtDi19-1、Super：AtDi19-2、哥伦比亚生态型拟南芥(野生型)、对照植株和突变体di19分别进行耐旱性鉴定(每个株系50株)

(1)表型鉴定

将在MS培养基上生长6天的拟南芥幼苗移入土壤中继续生长3周，正常浇水；3周后停止浇水，干旱处理18天；干旱处理18天后恢复正常浇水(复水)。整个过程中观察植株表型并拍照。

结果见图4。对照植株和野生型植株表型一致。干旱处理18天，突变体di19表现明显的萎蔫症状，野生型表现轻微萎蔫，而Super：AtDi19-1和Super：AtDi19-2生长良好。恢复浇水后，di19不能继续生长全部死亡(存活率为0％)，而野生型、Super：AtDi19-1和Super：AtDi19-2都能继续生长(存活率均为100％)，Super：AtDi19-1和Super：AtDi19-2的长势优于野生型。结果表明AtDi19过表达植株具有较野生型强的耐受干旱的能力。

(2)生理指标检测

将MS培养基上生长6天的幼苗移栽到土壤中，生长四周，正常浇水。生长四周后，将植物材料的地上部剪下，立即称重(W₀)，然后立即放在湿度40％、温度23-25℃条件下；每间隔一定时间(将称重后作为起始时间，0.5小时、1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时后)进行称重(W_t)，每个株系重复称重4次，取所有植株4次称重的平均值。失水率＝(W₀-W_t)÷W₀×100％。

结果见图5和表2。对照植株和野生型植株的失水率没有显著差异；野生型植株的失水率显著低于突变体di19；Super：AtDi19-1和Super：AtDi19-2的失水率显著低于野生型植株。

表2 各个植株的失水率

失水率	Super：AtDi19-1	Super：AtDi19-2	野生型	di19
					0.5小时	18.6576	19.3480	23.2562	23.8804
1小时	22.8726	24.1929	28.4079	29.8406
					2小时	30.2339	31.6492	36.0048	38.8221
3小时	37.3814	38.2158	42.7318	46.2482
					4小时	43.6769	44.1968	48.3684	52.5106
5小时	48.6499	48.9409	53.1068	58.5784
					6小时	53.0882	53.4257	57.9933	64.0489

单位时间(每小时)的失水量表现为地上部的失水速率。突变体di19失水速率较野生型快，AtDi19过表达植株失水速率较野生型慢，对照植株失水速率和野生型一致。

实施例3、AtDi19基因的表达变化

将MS培养基上生长6天的哥伦比亚生态型拟南芥幼苗移栽到土壤中，生长四周，正常浇水。生长四周后，将植物材料的地上部剪下，立即放在湿度40％、温度23-25℃条件下；每间隔一定时间取样(刚刚剪下的取样时间作为0小时，分别于0小时、1小时、3小时和5小时取样)。

采用Invitrogen Trizol Reagent提取样本总RNA；将总RNA用Takara公司的DNA酶消化RNA中的DNA，然后进行反转录得到cDNA；以cDNA为模板，按ABI SYBR Green的产品说明书进行Realtime PCR(所用引物为F1和F2)。

F1：5’-tctagaTCTAGAATGGACGCTGATTCCAAGAG-3’(XbaI)；

F2：5’-ggtaccGAGCTCTTAGACTTCATCGAAAATGGCTG-3’(KpnI)。

以0小时的表达量为1，其它取样时间的表达量与0小时表达量的比值作为该时间的相对表达量作图，见图6。在干旱处理条件下，AtDi19基因表达明显升高，在处理1h后，AtDi19基因的表达就开始明显受诱导，说明AtDi19基因受干旱诱导表达。

Claims

1.一种蛋白质，是如下(a)或(b)：

(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

2.编码权利要求1所述蛋白的基因，优选为如下1)或2)或3)的DNA分子：

1)序列表中序列2所示的DNA分子；

3.含有权利要求2所述基因的重组表达载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌。

4.如权利要求3所述的重组表达载体，其特征在于：所述重组表达载体为Super：AtDi19；所述Super：AtDi19为将权利要求2所述基因插入pCAMBIA1300：Super的多克隆位点得到的重组质粒，优选为将序列表的序列2所示的DNA片段插入pCAMBIA1300：Super的XbaI和KpnI酶切识别位点之间得到的重组质粒；所述pCAMBIA1300：Super为在pCAMBIA1300的HindIII和XbaI酶切位点之间插入序列表的序列3所示的DNA得到的重组质粒。

5.扩增权利要求2或3所述基因的全长或其任意片段的引物对。

6.一种培育转基因植物的方法，是将权利要求2所述基因导入目的植物中，得到耐旱性高于所述目的植物的转基因植物。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：权利要求2所述基因通过权利要求3或4所述重组表达载体导入所述目的植物中；所述目的植物为单子叶植物或双子叶植物；所述双子叶植物优选为拟南芥。

8.一种培育转基因植物的方法，是将权利要求2所述基因导入目的植物中，得到失水率低于所述目的植物的转基因植物。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于：权利要求2所述基因通过权利要求3或4所述重组表达载体导入所述目的植物中；所述目的植物为单子叶植物或双子叶植物；所述双子叶植物优选为拟南芥。

10.权利要求2所述基因、权利要求3或4中任一所述的重组表达载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌或权利要求6至9中任一所述的方法在培育抗旱植物中的应用。