CN103819544A - 植物耐旱相关蛋白AtPR1及其编码基因和应用 - Google Patents

植物耐旱相关蛋白AtPR1及其编码基因和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种植物耐旱相关蛋白AtPR1及其编码基因和应用。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。本发明还提供了编码所述蛋白质的基因。所述AtPR1基因可用于培育抗旱植物和/或失水率降低的植物中。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AtPR1及其编码基因和应用
技术领域
本发明涉及植物耐旱相关蛋白AtPR1及其编码基因和应用。
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。随着人类的经济发展和人口膨胀，水资源短缺现象日趋严重，这也直接导致了干旱地区的扩大与干旱化程度的加重，干旱化趋势已成为全球关注的问题，困扰着经济、特别是农业生产的发展。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已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植物耐旱相关蛋白AtPR1及其编码基因和应用。
本发明提供的蛋白质名称为AtPR1，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161个氨基酸残基组成。
为了使（a）中的蛋白质便于纯化，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）中的蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。上述（b）中的蛋白质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。
编码所述蛋白质（AtPR1）的基因也属于本发明的保护范围。该基因命名为AtPR1基因。
所述基因具体可为如下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°C下杂交，然后用2×SSC、0.1%SDS和1×SSC、0.1%SDS各洗膜一次。
含有所述AtPR1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。
所述重组表达载体中，可由Super启动子启动所述AtPR1基因的表达。
所述Super启动子具体可如序列表的序列3第216至1006位核苷酸所示。
所述重组表达载体的骨架载体具体可为质粒pCAMBIA1300。
所述重组表达载体具体可为将所述AtPR1基因插入pCAMBIA1300:Super的多克隆位点得到的重组质粒。所述重组表达载体优选为所述AtPR1基因插入pCAMBIA1300:Super的XbaI和SacI酶切位点之间得到的重组质粒。
所述pCAMBIA1300:Super为在pCAMBIA1300的多克隆位点插入序列表的序列3第218至1006位核苷酸所示的DNA得到的重组质粒。所述pCAMBIA1300:Super优选为在pCAMBIA1300的HindIII和XbaI酶切位点之间插入序列表的序列3第218至1006位核苷酸所示的DNA得到的重组质粒。
扩增所述AtPR1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AtPR1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。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。所述AtPR1基因可通过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。所述双子叶植物具体可为拟南芥，如哥伦比亚生态型拟南芥。
本发明还保护一种培育转基因植物的方法，是将所述AtPR1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。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。所述AtPR1基因可通过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。所述双子叶植物具体可为拟南芥，如哥伦比亚生态型拟南芥。
本发明还保护所述AtPR1蛋白、所述AtPR1基因、所述重组表达载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌或以上任一所述的方法在培育抗旱植物和/或失水率降低的植物中的应用。所述植物为单子叶植物或双子叶植物。所述双子叶植物具体可为拟南芥，如哥伦比亚生态型拟南芥。
所述AtPR1蛋白、所述AtPR1基因、所述重组表达载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌或以上任一所述的方法可用于植物育种。
本发明发现：在干旱条件下，AtPR1基因表达上调；和哥伦比亚生态型拟南芥相比，AtPR1基因过量表达株系明显更为耐旱，失水率显著降低。
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为哥伦比亚生态型拟南芥和AtPR1过表达植株中AtPR1基因的表达量比较。
图2为干旱条件下哥伦比亚生态型拟南芥和AtPR1过表达植株的表型比较。
图3为哥伦比亚生态型拟南芥和AtPR1过表达植株干旱相关生理指标（失水率百分比）的比较。
图4为干旱条件下，哥伦比亚生态型拟南芥AtPR1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。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 5controls the tissue-specificexpression of chimaeric genes carried by a novel type of Agrobacterum binaryvector.Mol.Gen.Genet.204,383-396.。
实施例1、AtPR1蛋白及其编码基因的发现
一、AtPR1蛋白及其编码基因的克隆
TRizol(Invitrogen)法提取哥伦比亚生态型拟南芥幼苗的总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SUPERSCRIPTII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'-ATGAATTTTACTGGCTATTC-3'；
Primer2：5'-TTAGTATGGCTTCTCGTTCACATAAT-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。
回收约486bp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。
将序列表的序列1所示蛋白命名为AtPR1蛋白。将AtPR1蛋白的编码基因命名为AtPR1基因，其开放阅读框如序列表的序列2所示。
实施例2、过表达拟南芥的获得和耐旱性鉴定
一、AtPR1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（Primer3和Primer4）进行PCR扩增，得到PCR扩增产物。
Primer3：5'-tatctctagaATGAATTTTACTGGCTATTCTCGATT-3'；
Primer4：5'-tatagagctcTTAGTATGGCTTCTCGTTCACATAAT-3'。
PCR扩增体系（50μL）：5.0μL10×Pyrobest PCR缓冲液，1.0μL10mM dNTP mix，Primer3和Primer4（10μM）各1.0μL，0.5μLPyrobest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,VERSION EU181145.1，GI:158347461）为模板，用Primer5和Primer6组成的引物对进行PCR扩增，得到PCR扩增产物。
Primer5：5’-aagcttGTGGGCCTGTGGTCTCAAGAT-3’；
Primer6：5’-tctagaCTAGAGTCGATTTGGT-3’。
2、用限制性内切酶HindII和XbaI双酶切步骤1的PCR扩增产物，回收酶切产物。
3、用限制性内切酶HindIII和XbaI双酶切质粒pCAMBIA1300（该质粒又称植物表达载体pCAMBIA1300-AT，GENBANK ACCESSION NO.FJ362601，VERSION FJ362601.1，GI:213876770），回收载体骨架（约9.0kb）。
4、将步骤2的酶切产物和步骤3的载体骨架连接，质粒pCAMBIA1300:Super。根据测序结果，对质粒pCAMBIA1300:Super进行结构描述如下：在质粒pCAMBIA1300的HindIII和XbaI酶切位点之间插入了序列表的序列3第218至1006位核苷酸所示的Super启动子）。
（二）重组表达载体的构建
1、用限制性内切酶XbaI和SacI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SacI双酶切质粒pCAMBIA1300:Super，回收载体骨架（约9.8kb）。
3、将步骤1的酶切产物和步骤2的载体骨架连接，得到重组质粒Super:AtPR1。根据测序结果，对重组质粒Super:AtPR1进行结构描述如下：在质粒pCAMBIA1300:Super的XbaI和SacI酶切位点之间插入了序列表的序列2所示的双链DNA分子。
三、过表达植株的获得
1、用重组质粒Super:AtPR1转化农杆菌GV3101，得到重组农杆菌。
2、将步骤1得到的重组农杆菌采用花浸泡法（Clough and Bent(1998)Floral dip:a simplified method for Agrobacterium-mediated transformation of Arabidopsisthaliana.Plant J 16:735-743.）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:AtPR1拟南芥单拷贝纯合株系（AtPR1过表达株系Super:PR1-3、Super:PR1-4、Super:PR1-9、Super:PR1-10和Super:PR1-12)。
四、过表达植株和对照植株的鉴定
1、qPCR(定量PCR)
分别将AtPR1过表达株系Super:PR1-3、Super:PR1-4、Super:PR1-9、Super:PR1-10和Super:PR1-12的T3代植株、哥伦比亚生态型拟南芥（WT）进行如下鉴定（每个株系10-15株，结果取平均值）：
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。
将RNA按照Supercript II(Invitrogen)的使用说明合成单链cDNA。
②PCR扩增
设计AtPR1qPCR引物如下：
Primer7:5’-GCTCTTGTTCTTCCCTCGAAAG-3’；
Primer8:5’-GCCTCTTAGTTGTTCTGCGTAGCT-3’；
以Primer7和Primer8为引物，将单链cDNA稀释10倍，作为PCR反应的模板，按ABI SYBR Green的产品说明书进行Realtime PCR。扩增体系为(20μL)：内含10×PCR缓冲液2μL，2.5mM dNTP mix 0.4μL，10μM Primer7和Primer8各0.4μL，Taq DNA聚合酶（15U/μL）0.2μL。在PE 9700上扩增，扩增程序为：95℃预变性5min，95℃30s，60℃1min，共计40个循环；72℃延伸10min。
将哥伦比亚生态型拟南芥（WT）中的目的基因表达量作为1，计算其它各个过表达株系中目的基因的相对表达量，结果见图1。Super:PR1-3、Super:PR1-4、Super:PR1-9、Super:PR1-10和Super:PR1-12中AtPR1基因的表达量都显著高于哥伦比亚生态型拟南芥，其中Super:PR1-3，Super:PR1-9和Super:PR1-12明显高于哥伦比亚生态型拟南芥。
2、耐旱性鉴定
分别将AtPR1过表达株系Super:PR1-3、Super:PR1-9和Super:PR1-12的T3代植株、哥伦比亚生态型拟南芥（WT）进行如下鉴定（进行三次重复实验，每次重复实验中每个株系50株，结果取平均值）：
（1）表型鉴定
实验组：将在MS培养基上生长6天的拟南芥幼苗移入土壤中正常培养3周（正常浇水）；然后干旱处理18天（即持续不浇水，其它同正常培养条件相同）；然后恢复正常培养（正常浇水，复水）。
对照组：将在MS培养基上生长6天的拟南芥幼苗移入土壤中正常培养3周；然后继续正常培养18天；然后继续正常培养（正常浇水，复水）。
整个过程中观察植株表型，复水3天后拍照。
照片见图2。对照组中，各个AtPR1过表达株系和哥伦比亚生态型拟南芥的表型均一致。实验组中，各个AtPR1过表达株系的长势显著优于哥伦比亚生态型拟南芥。
结果表明AtPR1过表达植株较哥伦比亚生态型拟南芥耐受干旱的能力增强。
（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(Wt)，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-Wt)÷W0×100%。
结果见图3和表2。实验结果表明：Super:PR1-3，Super:PR1-9和Super:PR1-12的失水率显著低于哥伦比亚生态型拟南芥。
表2各个株系植株的失水率
失水率 Super:PR1-3 Super:PR1-9 Super:PR1-12 WT
0.5小时 26.9338 26.4874 27.1473 26.418
1小时 35.2927 36.1599 36.6833 37.0064
2小时 45.5351 43.7038 45.5881 46.4182
3小时 49.3367 50.8793 51.8796 54.2331
4小时 55.0792 56.4742 57.9943 60.8950
5小时 59.3132 61.1805 62.5850 66.0438
6小时 63.7591 64.4294 66.0177 70.2274
单位时间（每小时）的失水量表现为地上部的失水速率。AtPR1过表达植株的失水速率显著低于哥伦比亚生态型拟南芥。
实施例3、AtPR1基因的表达变化
将哥伦比亚生态型拟南芥种子种植在土壤中，生长3周，正常浇水。种植条件：湿度40％、温度23-25℃条件下。哥伦比亚生态型拟南芥生长3周时，浇透水，然后停止浇水。停止浇水后0、12、14、16天剪取成熟叶片，提取RNA,用于AtPR1基因的表达检测。
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15-30μgRNA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RediprimeTMII 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40-50μCi 32P-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4。AtPR1基因的表达明显受干旱诱导表达。
Figure IDA00002414961300011
Figure IDA00002414961300021
Figure IDA00002414961300031

Claims (10)

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；
（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。
2.编码权利要求1所述蛋白质的基因。
3.如权利要求2所述的基因，其特征在于：所述基因为如下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。
4.含有权利要求2或3所述基因的重组表达载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌。
5.如权利要求4所述的重组表达载体，其特征在于：所述重组表达载体中，由Super启动子启动权利要求2或3所述基因的表达。
6.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。
7.一种培育转基因植物的方法，是将权利要求2或3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。
8.一种培育转基因植物的方法，是将权利要求2或3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7或8所述的方法，其特征在于：权利要求2或3所述基因通过权利要4或5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1所述蛋白质、权利要求2或3所述基因、权利要求4或5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7至9中任一所述的方法在培育抗旱植物中的应用。
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