CN110643627A - Cipk3蛋白及其编码基因在植物抗旱中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及CIPK3蛋白及其编码基因在植物抗旱中的应用，所述CIPK3蛋白具有如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列。本发明通过克隆CIPK3基因并构建过表达CIPK3基因的转基因植物，对获得的转基因植物的性状进行分析发现，提高植物中CIPK3蛋白的表达量能够显著降低植物的蒸腾速率和气孔导度，提高植物的水分利用率和在干旱条件下的生长状况。因此，CIPK3蛋白及其编码基因可以在生产实践中用于增强植物的抗旱能力，提高干旱条件下植物的产量，节约水资源。

Description

CIPK3蛋白及其编码基因在植物抗旱中的应用

技术领域

本发明涉及基因工程及遗传育种领域，具体地说，涉及CIPK3蛋白及其编码基因在植物抗旱中的应用。

背景技术

随着全球气候变暖，人口持续增长，淡水资源短缺，干旱问题日益突出。干旱胁迫影响作物的生长和产量，给农业生产带来严重灾害，已成为制约农业生产的世界性难题，其造成的农作物损失在非生物胁迫中居首位。多数重要农作物都对干旱比较敏感，因此培育抗旱新品种能够有效应对干旱胁迫造成的产量损失，提高水分利用效率。传统育种方式需要对优良性状进行鉴别和组合，准确性和效率决定了育种的成败，尽管生物安全性和稳定性高，但育种周期长，结果具有不可预测性。相对于传统育种，分子育种具有一些明显的优势，首先能够提高育种效率，不需要多年的杂交和优良性状筛选等培育过程，其次具有很强的定向性，结果可以预见。通过基因工程手段编辑或过表达某个或某些特定基因，提高植物的抗逆性，是分子育种的方式之一。如果这些编辑或转入的基因可以稳定遗传，就可以获得新的品种或创造新的性状，这种技术突破了种间杂交的限制，是改良作物抗逆性的有效途径之一，能够提高作物在逆境下的产量，对解决环境胁迫导致的粮食短缺有重要意义。同时，转基因过表达和基因编辑技术还可以用于基础研究工作，阐明基因的生物学功能，为更好的将这些基因资源用于新品种培育提供理论依据。

CIPK(CBL-interacting protein kinase)是一类蛋白激酶，与植物类钙调磷酸酶B蛋白CBL(Calcineurin B-like protein)互作是调节其激酶活性的重要方式。CBL作为一种钙感受器，能与第二信使钙离子结合。CIPK-CBL信号网络参与细胞内钾离子转运以及硝酸根离子和铵根离子的吸收等过程，具有重要生物学功能。

玉米是世界三大粮食作物之一,我国玉米种植面积居世界第二，玉米作为制造复合饲料的主要原料,其产量也直接影响到畜牧产业。玉米是一种容易受到干旱胁迫影响的农作物，因此通过基因工程手段，改良玉米品种，提高抗旱性，对于干旱造成的减产具有重要意义。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供CIPK3蛋白及其编码基因在植物抗旱中的应用。

为发掘玉米抗旱相关基因，本发明通过转基因过表达了编码包括离子转运、转录因子、蛋白激酶、生物代谢等相关功能蛋白的一千多个基因，获得了5000多个转基因玉米株系，通过对这些植株进行干旱处理，观察抗旱或旱敏感的表型，从5000多个过表达株系中筛选出通过过表达CIPK3基因抗旱的植株。CIPK3属于CIPK家族的蛋白激酶，通过与类钙调磷酸酶B蛋白CBL相互作用，发挥其活性。植物中CIPK的相关研究以拟南芥为主，包括CIPK家族成员在钙离子信号转导中的作用，调节钠、钾离子运输等方面的功能，但玉米中CIPK家族成员的功能鲜有报道，CIPK3基因功能也没有研究报道。由于玉米和拟南芥分属单子叶和双子叶植物，它们的同源基因可能具有不同的功能。本发明通过大量筛选和研究工作，确定CIPK3基因可能为植物抗旱相关的基因，并通过实验验证了CIPK3基因参与植物在干旱条件下的气孔等调控，进而调节水分的蒸腾，提高植物的抗旱能力。

因此，本发明提供了CIPK3在以下方面的应用：

(1)CIPK3在提高植物抗旱性能和/或提高植物水分利用率中的应用。

(2)CIPK3在提高植物产量中的应用。

(3)CIPK3在选育抗旱性能提高和/或产量提高的转基因植物中的应用。

具体地，本发明所述的CIPK3具有如下任意一种的氨基酸序列：

(1)SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列；

(2)SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列经过一个或多个氨基酸的替换、缺失或插入获得的具有相同功能蛋白的氨基酸序列。

此外，本发明还提供了CIPK3基因或含有CIPK3基因的表达盒或载体或宿主细胞在提高植物抗旱性能和/或选育抗旱性能提高的转基因植物中的应用。

其中，所述CIPK3基因具有以下任意一种核苷酸序列：

(1)SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列；

(2)SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列经过一个或多个核苷酸的替换、缺失或插入获得的具有相同功能蛋白的编码核苷酸序列；

(3)在严格条件下可以与SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列进行杂交的核苷酸序列。

在本发明的具体实施方式中，所述的CIPK3基因由5130个碱基组成，来源于玉米，在玉米基因组数据库中的编号为GRMZM2G174896。经反转录为cDNA并进行扩增和过表达的为CIPK3基因的T02转录本。T02转录本的读码框为自5'端第1138位到第4683位碱基。该基因由15个外显子组成，其中编码外显子14个，15个外显子分别为读码框第1位到第192位碱基，第1016位到第1078位碱基，第1174位到第1245位碱基，第1368位到第1475位碱基，第1458位到第1633位碱基，第1572位到第1652位碱基，第1744位到第1797位碱基，第1889位到第2014位碱基，第2101位到第2190位碱基，第2411位到第2533位碱基，第2617位到第2727位碱基，第2856位到第2969位碱基，第3132位到第3188位碱基，第3284位到第3358位碱基，第3463到第3993位碱基，其余为其内含子序列。由于玉米的同一DNA段序列可产生不同转录本，翻译出不同蛋白质，该段序列产生的不同转录本以及翻译出的不同蛋白质均在本发明的保护范围内。

其中，含有CIPK3基因的载体可以为含有CIPK3基因的克隆载体或表达载体，优选为含有CIPK3基因的表达载体，更优选为含有Ubi启动子的pBCXUN载体。

另一方面，本发明还提供了一种转基因植物的制备方法，具体为通过提高CIPK3基因的表达量，获得具有提高的抗旱能力和/或产量提高的植物。

优选地，所述提高CIPK3基因的表达量为通过转化过表达CIPK3基因的载体实现。

具体地，所述转基因植物的制备方法包括如下步骤：

(1)扩增CIPK3基因的全长基因cDNA序列(如SEQ ID NO.3所示)；

(2)构建CIPK3基因的过表达载体；

(3)构建含有CIPK3基因的过表达载体的重组农杆菌；

(4)采用农杆菌侵染法，构建CIPK3基因过表达的转基因植物。

本发明提供的CIPK3蛋白及其编码基因在植物中的应用，其中，所述的植物为单子叶植物或双子叶植物，优选为玉米、水稻、小麦和棉花、大豆等。

本发明的有益效果在于：

(1)通过提高CIPK3基因的表达，植物的蒸腾速率和气孔导度分别降低了32％和21％，从而有效减少了植物的水分流失。

(2)本发明构建的过表达CIPK3基因的转基因植物的抗旱能力显著增强，在干旱条件下，具有更好的生长状况，其叶片萎蔫程度明显降低。

(3)本发明提供的抗旱植物选育的方法，与传统育种方式相比，具有育种时间短，目的性强，显著缩短了抗旱育种的周期，提高了抗旱育种的效率。

附图说明

图1为CIPK3过表达玉米株系的CIPK3基因表达量的检测。

图2为CIPK3过表达株系和对照植株在干旱处理后植株的生长状况。

图3为CIPK3过表达株系和对照植株的蒸腾速率和气孔导度的测量，其中左侧为蒸腾速率(Transpiration rate)，右侧为气孔导度(Conductance to H₂O)。

图4为干旱诱导CIPK3基因表达的情况。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的优选实施方式进行详细说明。需要理解的是以下实施例的给出仅是为了起到说明的目的，并不是用于对本发明的范围进行限制。本领域的技术人员在不背离本发明的宗旨和精神的情况下，可以对本发明进行各种修改和替换。

下述实施例中所使用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材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到，主要试剂包括：NEB、Toyobo等生物公司的限制性内切酶、DNA聚合酶、T4连接酶等；Thermo公司的反转录试剂盒；Magen公司的RNA提取试剂盒；Taraka公司的定量PCR试剂；质粒提取试剂盒以及DNA回收试剂盒购自天根公司；MS培养基、琼脂粉、琼脂糖、氨苄青霉素、卡那霉素、硫酸庆大霉素、利福平等抗生素等试剂购自sigma；实施例中所使用的各种其它化学试剂均为进口或国产分析纯试剂；引物合成和测序由英俊公司完成。

实施例1CIPK3基因过表达载体的构建和检测

从B73玉米(Zea mays L.)提取总RNA，反转录获得cDNA，以cDNA为模板，F和R为引物，扩增CIPK3基因，引物带有酶切位点，酶切后连到过表达载体上。

CIPK3基因过表达载体构建方法如下：

(1)用Magen公司的RNA提取试剂盒提取B73玉米总RNA，具体步骤参照试剂盒说明书。

(2)用thermo公司的反转录试剂盒将RNA反转录出cDNA，具体步骤参照试剂盒说明书。

(3)以cDNA为模板，F和R为引物，扩增CIPK3基因的cDNA(如SEQ ID NO.3所示，其编码氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示)，将扩增产物跑电泳切胶回收，回收方法参照天根公司试剂盒。

所用扩增CIPK3基因cDNA的引物为：

上游引物F：GCTCTAGAATGTATCGGGCTAAGAGGGCT

下游引物R：CCATCGATTGCTGCCGCGCTGTTG

(4)将回收的CIPK3基因cDNA和pBCXUN载体用Xba I和Cla I双酶切，酶切产物跑电泳切胶回收。回收产物用T4连接酶连接。将CIPK3基因连接至pBCXUN载体(pBCXUN载体以商业化载体pCAMBIA1300为骨架，将其中的潮霉素抗性基因hpt替换为除草剂抗性基因barM；同时将玉米泛素基因Ubi的启动子通过酶切连接的方式克隆到载体上，驱动下游过表达基因的转录)，以Ubi启动子驱动CIPK3基因的表达。

(5)取5μL酶切-连接体系的产物，转化大肠杆菌感受态。在含有50μg/mL卡那霉素的LB平板上筛选。菌落PCR鉴定单克隆，挑选阳性克隆测序。获得的测序正确的重组表达载体命名为pBCXUN-CIPK3。菌落PCR和测序通用引物如下：

UbiP-seq:TTTTAGCCCTGCCTTCATACGC

NosR-seq:AGACCGGCAACAGGATTCAATC。

实施例2CIPK3基因过表达植物的构建和检测

将实例1中构建的pBCXUN-CIPK3过表达质粒通过热激法转化到感受态农杆菌EHA105菌株中，菌落PCR鉴定出阳性克隆。将鉴定正确的农杆菌单菌落接种于2-3mL含有100μg/mL卡那霉素和50μg/mL利福平的液体培养基中，28℃振荡培养过夜，第二天转接大量含有抗生素的液体培养基中震荡培养，转接几次后收集菌体，重新悬浮至OD₆₀₀在0.8-1.0之间。采用获得的重组农杆菌菌悬液侵染无菌条件下扒出的B73玉米幼胚后，诱导愈伤成苗。转基因植株经自交繁种后获得T3代进行后续实验。提取不同转基因自交系的RNA，反转录出cDNA，定量PCR检测转基因过表达情况，结果如图1所示，表明转基因植株中CIPK3基因表达量约为未转基因的对照植株B73的7倍，远高于未转基因的对照植株。

实施例3CIPK3基因过表达玉米旱处理表型检测

在每个小盆中加入140g土，托盘里加上水，每小盆分别放4粒CIPK3基因过表达玉米种子和未转基因的对照植株B73的种子，覆盖50mL土，吸满水后将托盘中剩余的水倒掉，出苗后将长势不齐的一棵苗去掉，在托盘里加入1L水，吸满后将水倒掉，开始旱处理，观察对照和转基因植株旱处理表型。对照及转基因植株各3盆重复。结果如图2所示，过表达CIPK3的转基因植株生长状况明显好于对照植株，叶片萎蔫程度显著低于对照植株，表明CIPK3基因过表达的转基因植株比未转基因对照植株具有更强的抗旱能力。

实施例4CIPK3基因过表达玉米蒸腾速率和气孔导度测量

将实施例2获得的单株未转基因对照3株和CIPK3基因过表达转基因植株3株分别种在大桶里，每桶1株，生长至7-8叶期，测量叶片蒸腾速率和气孔导度等指标。测量仪器是LI-COR公司的LI-6400XT，使用方法参照产品使用说明书。结果如图3所示，转基因植株的蒸腾速率为2.0，较对照植株降低了32％；转基因植株的气孔导度为0.07，较对照植株降低了21％，说明转基因植株通过蒸腾的方式失水速度比对照显著降低。

实施例5干旱诱导CIPK3基因表达

取三叶一心时期的B73玉米植株，暴露在空气中干旱处理3小时，分别提取正常生长和干旱处理条件下的总RNA，反转录出cDNA，以cDNA为模板，检测CIPK3基因的表达情况。结果如图4所示，经干旱诱导3小时后，CIPK3基因的表达量是未经干旱诱导的约4倍，说明该基因在干旱胁迫应答过程中起重要作用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

序列表

<110> 中国农业大学

<120> CIPK3蛋白及其编码基因在植物抗旱中的应用

<130> KHP181113387.3

<160> 7

<170> SIPOSequenceListing 1.0

<210> 1

<211> 449

<212> PRT

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 1

Met Tyr Arg Ala Lys Arg Ala Ala Leu Ser Pro Lys Val Lys Arg Arg

1 5 10 15

Val Gly Lys Tyr Glu Leu Gly Arg Thr Ile Gly Glu Gly Thr Phe Ala

20 25 30

Lys Val Arg Phe Ala Lys Asn Thr Glu Asn Gly Glu Pro Val Ala Ile

35 40 45

Lys Ile Leu Asp Lys Glu Lys Val Lys Arg His Arg Leu Val Glu Gln

50 55 60

Ile Lys Arg Glu Ile Cys Ile Met Lys Leu Val Arg His Pro Asn Val

65 70 75 80

Val Arg Leu Phe Glu Val Met Gly Ser Lys Ala Arg Ile Phe Ile Val

85 90 95

Leu Glu Tyr Val Thr Gly Gly Glu Leu Phe Glu Ile Ile Ala Thr Asn

100 105 110

Gly Arg Leu Lys Glu Asp Glu Ala Arg Lys Tyr Phe Gln Gln Leu Ile

115 120 125

Asn Ala Val Asp Tyr Cys His Ser Arg Gly Val Tyr His Arg Asp Leu

130 135 140

Lys Leu Glu Asn Leu Leu Leu Asp Ala Ala Gly Asn Leu Lys Val Ser

145 150 155 160

Asp Phe Gly Leu Ser Ala Leu Thr Glu Gln Val Lys Ala Asp Gly Leu

165 170 175

Leu His Thr Thr Cys Gly Thr Pro Asn Tyr Val Ala Pro Glu Val Ile

180 185 190

Glu Asp Gly Gly Tyr Asp Gly Ala Thr Ala Asp Ile Trp Ser Cys Gly

195 200 205

Val Ile Leu Phe Val Leu Leu Ala Gly Tyr Leu Pro Phe Glu Asp Asp

210 215 220

Asn Ile Ile Ala Leu Tyr Lys Lys Ile Ser Glu Ala Gln Phe Ser Cys

225 230 235 240

Pro Ser Trp Phe Ser Ala Gly Ala Lys Asn Met Ile Thr Arg Ile Leu

245 250 255

Asp Pro Asn Pro Thr Thr Arg Ile Thr Ile Ser Gln Ile Leu Glu His

260 265 270

Pro Trp Phe Lys Lys Gly Tyr Lys Pro Pro Val Phe Asp Glu Lys Tyr

275 280 285

Gln Thr Ser Leu Asp Asp Val Asp Ala Ala Phe Gly Asp Ser Glu Asp

290 295 300

Arg His Val Lys Glu Glu Thr Glu Asp Gln Pro Thr Ser Met Asn Ala

305 310 315 320

Phe Glu Leu Ile Ser Leu Asn Gln Ala Leu Asn Leu Glu Asn Leu Phe

325 330 335

Glu Ala Lys Glu Glu Tyr Lys Arg Glu Thr Arg Phe Thr Ser Gln Cys

340 345 350

Pro Pro Lys Glu Ile Ile Thr Lys Ile Glu Glu Ala Ala Lys Pro Leu

355 360 365

Gly Phe Asp Val Gln Lys Lys Lys Tyr Lys Met Arg Met Glu Asn Pro

370 375 380

Lys Ala Gly Arg Lys Gly Asn Leu Asn Val Ala Thr Glu Val Phe Gln

385 390 395 400

Ile Ala Pro Ser Leu His Val Val Glu Leu Lys Lys Ala Lys Gly Asp

405 410 415

Thr Leu Glu Phe Gln Lys Phe Tyr Arg Ser Leu Ser Thr Gln Leu Lys

420 425 430

Asp Val Val Trp Lys Cys Asp Gly Glu Val Asp Gly Asn Ser Ala Ala

435 440 445

Ala

<210> 2

<211> 5130

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 2

cccccgtcga gcacacaaca caccctcctc gtcctccaat ccaatcaacc tggtagactc 60

gcttcgcttc tcccccagcc gtcggacgga gctcctcgca gtcgcagcag ccgccgatca 120

gcctgcgctc gggctcagcg ctggaaggtg agagcatcca gtgcctcggc ccgcccgccc 180

gccccgaatc tggttcttgt gctggctctg gctgtgcgct gcacgaactc tgcatctgcc 240

tctttcgaga cgcaattccc ggaccgtggg ctttggtttc ggggctgcaa ggccgctcgt 300

cgttgcggca tttttcgttt cgcttgtcct gtgatgagag atgtgcattt ccctttggcg 360

ggcttaccgt tccctgctcg tctgtatgtg tgtatgtttg tgtgaccttt ccctcgacgc 420

caggctcttc tcccctcttg ctgtttcttt cagcagtaca gacgcgcatc tgtacaacgc 480

ctttcttcgg tcctgggtta tgattgatcc gttaacagtt ggtcaccaag tgctggctgt 540

ttaatatgta ctataagctt cttggtgccg ctgcctctgc ctatacgact ttatgcgctg 600

cctgcacaag tctcagccat ctgtgggaac gtgtgtctct cacctacctt tcatattgca 660

ctagctggat tgaatcattc tgctttggag agatgtccgg tcatttttta aatcattttc 720

atctcgcgta ctagtttttt tgtttttgtt tttgcgagag agtaattttt tttaatattt 780

actgtctcct gtcccatttg ctgtttcttt acccagaaat ttccaccaga ttcagtcaaa 840

cgaaactcat gtgctctttt ttttctccct ttcaaaaggg tgtgtaaccg actaccgact 900

cagataatat aagtgcggtc acctatcaca tgatatcatc tcgcctctct cccttctctg 960

gtgttttatt ctcctttttc caaccacagc ttgatgaact tctttttggg ggtaactaca 1020

gcttagtgaa catgaatggg tagttttaca actaacgcaa cggctggttc actgaacaac 1080

tgtaggtgtt ggaagagaat agcctgaagg ttcacagtaa ccttcatctg tcggaagatg 1140

tatcgggcta agagggctgc attgtcaccg aaggtgaagc gccgcgtcgg caagtacgag 1200

ctcgggcgca ccattgggga agggaccttc gccaaggtcc ggtttgctaa gaacactgaa 1260

aacggggaac ctgttgctat caaaatcctt gacaaggaga aggttaagag gcacagattg 1320

gttgagcagg tcagtatccg tccactattc ctttctgaga ccatgcactg gctagcttct 1380

tgttatatcc attttctgtc agtaccatga tgcatggatc aaacttttag ttaactacaa 1440

acattgaggt taaaagcctt tatgctcccc tgtcgaagcc gtgttgtgtg actttcgatt 1500

tcgaaaatgg taaggagttc agtttgccat gcagccaatc atgtcctcgt tcctaacagt 1560

cactagctgg accatgtgat ttcctttcgt caaaaatcaa aattcactgc cgtcacttac 1620

atctttctat caaaaggaac gaggtggaga atgaattttc ttccttggat gctgccgtga 1680

cagcatggga gcataggaag atgtaacttc aattaagaaa cgatacgtcg atactatacc 1740

tgcatatttg catgccatcg agatatatcc acatggtggt cttccagttc aagtcatacc 1800

tgcaccaact cagtatgttc gttctcctgg tgccttgtgc tgtttccagt tgcagtctga 1860

actttgtgca aattgaacac ttcagtgtgg atgactgttt ccagttggct tcagtttgca 1920

cacttcagta tatgttttca tcagtgctct gttaggcgtc cgtttcctca gttacactgt 1980

agttggcttc attattcctc tgctttactt ctaaatcata accatgatgc aagcatacat 2040

gtattgttta atttactcct cgggagtgtg ttttgctgta tgcgtctttt aaacagattg 2100

gtgctgcgta cttgacatat ctcgtgctga tatcatccta aattcaatgc agattaagcg 2160

tgaaatttgt atcatgaaat tagtaaggca ccctaatgtt gttcgactgt ttgaggtaag 2220

atccgaaaaa ctacacacac ttcatgatgt atattctgct catgcctatg ctctgatact 2280

atttggatga aattttgctt tctacatcag gtgatgggaa gtaaagcaag aattttcatc 2340

gttctggaat atgttaccgg cggagagctt ttcgaaatca ttgtaagtgg aactatatca 2400

gctgtttgaa acactttgtc gtacatgaca ttgctaacac gagttagatg atcatgtttt 2460

ttttattaat tcattctgct gttatgcaaa aacatgacaa ccaggctact aatggaaggt 2520

tgaaggaaga cgaagcacgt aaatacttcc agcaactgat taatgctgtt gattactgcc 2580

acagtagggg agtgtatcac agagacttga aggtgaagcc taagttacct tttgtgattg 2640

ttctataata tattatgggt tcagtagtgc agacaagtga catatttatg ctgaacatgc 2700

atttgcagct cgagaatttg ctgcttgatg ctgcaggaaa tctcaaagtt tctgactttg 2760

gtttaagtgc tttaaccgag caagtgaagg taaagttgga accacttccc ataaacttcg 2820

tatagttgtt gcatcatgtt ctcttgttgg cttcatttaa tcttataagt attattatag 2880

gctgatggtc tgcttcatac aacatgtgga acccccaatt atgttgcccc tgaggtacgt 2940

tccctctttt ttgattgtta tagattaatc atgttttggt tgcaaacaag gttacctaac 3000

taatatttgt gttggatcat tgtaggtgat cgaggatgga ggctatgatg gtgcaactgc 3060

agatatttgg tcttgcggag taatcctctt tgttcttctt gctggatatt tacctttcga 3120

ggatgacaac atcatcgccc tatacaagaa ggtaccaatg ttgaaaaata gagaaaagag 3180

aaaaaacatg attttgtggt tgtttagcat atcttaatac cccctttgca atcacagatt 3240

tcagaagctc agtttagctg cccctcttgg ttttcagctg gggccaagaa catgattacc 3300

agaattcttg atcccaatcc tacaactgta agtatcatat agcttttgag catagttgtt 3360

gaaatgggtc atcaatatgc taaacataca tgtaatctaa gaatgatgga caagtggcaa 3420

ctatgtgtct atgaaacata agcatatatg gatgtggctt gacatcaata tttcagtttc 3480

aactgccgac aagtatttct tgaatctcaa cttacctggc ttttcgattt tcctggatgt 3540

ttaccagaga atcacgattt ctcagatact ggagcatcct tggttcaaaa aggggtacaa 3600

gcctcctgtt tttgacgaga aatatcaaac tagcttggat gacgtggatg ctgcttttgg 3660

agattcagaa gtgagtcaga tggaccaata aatctttagc cttctgtggt agaaattaag 3720

tgagtaactg tgttttactg attcgtttac caggaccggc atgtgaaaga ggaaactgaa 3780

gatcagccaa cctcaatgaa tgcattcgaa ctgatttctc taaaccaggc actgaatctg 3840

gagaatttgt ttgaagcaaa ggaggtcagt catagctctc ctgtcttctt ggccaatttt 3900

aggtttccaa attttattac cttactgtta tttgaaatgc actataaaaa gtataaatct 3960

gcaatgatct tatttctggt taaaaatggc aggagtataa aagagagaca agattcacct 4020

cacagtgccc cccgaaagag ataatcacaa agatcgaaga agctgcaaag ccgcttggct 4080

ttgatgttca gaagaaaaaa tacaaggtat ttcctactga agtttgttat gtacaatatt 4140

cctcttgttg ctttcgacct atgttgtaaa attttggctt gaatatctag atagtaagta 4200

gaactcttgc tgccatcttc cacatacctc agatcctaat aaggctgtgc tgtgtctgct 4260

ctttccagat gcggatggag aacccgaaag caggtagaaa gggcaatctg aatgttgcaa 4320

ctgaggtagc tgaaaacatc aacttgacaa aaatcaagat tgctgaagca tcgaaagaga 4380

ataactcaat tcctttctgt ttgtgcatgc caactcttag gttttccaaa tagccccatc 4440

cctgcatgta gtcgagctca agaaggcgaa gggggacact ctggagttcc aaaaggtacg 4500

gtctctacta atcctgccac acgacggttc tctgtatgat ttaacattgg cacattgtac 4560

taatactcaa aattaaactg tattgtaatt gtaaaacagt tctacagaag cctgtcgacc 4620

cagctgaagg atgttgtgtg gaagtgcgac ggcgaggtgg acggcaacag cgcggcagca 4680

tgaaagtgcc ctttgaactt tccactggac ggcgccggtt ttcctttgta catagcttct 4740

ctttcggatg atcccgtgtc cattgcagag tcggttttgc aagcaagttc tttggtttat 4800

ttgtagtaag cccggtgaaa caaccgccct ggaggctgtt gtggatgagc ttactggcgt 4860

gtttagttcg tttcatggtc gggaggttgg atggaatgga aaccacaatc aaggctgtag 4920

tagtgtgtgt agtaacgaag tagatacatg catcagatgg tgtaagggag taccagctgt 4980

tagttcatgg tttcaagctt agcccccctt caatttgttc gatgatgtat tacttcacaa 5040

taaacattat tacttagatg tatgaggtga gcacacttgg tcttttgtcc tctttgtgct 5100

attttgcgtg ataattgaat tttagcaggg 5130

<210> 3

<211> 1350

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 3

atgtatcggg ctaagagggc tgcattgtca ccgaaggtga agcgccgcgt cggcaagtac 60

gagctcgggc gcaccattgg ggaagggacc ttcgccaagg tccggtttgc taagaacact 120

gaaaacgggg aacctgttgc tatcaaaatc cttgacaagg agaaggttaa gaggcacaga 180

ttggttgagc agattaagcg tgaaatttgt atcatgaaat tagtaaggca ccctaatgtt 240

gttcgactgt ttgaggtgat gggaagtaaa gcaagaattt tcatcgttct ggaatatgtt 300

accggcggag agcttttcga aatcattgct actaatggaa ggttgaagga agacgaagca 360

cgtaaatact tccagcaact gattaatgct gttgattact gccacagtag gggagtgtat 420

cacagagact tgaagctcga gaatttgctg cttgatgctg caggaaatct caaagtttct 480

gactttggtt taagtgcttt aaccgagcaa gtgaaggctg atggtctgct tcatacaaca 540

tgtggaaccc ccaattatgt tgcccctgag gtgatcgagg atggaggcta tgatggtgca 600

actgcagata tttggtcttg cggagtaatc ctctttgttc ttcttgctgg atatttacct 660

ttcgaggatg acaacatcat cgccctatac aagaagattt cagaagctca gtttagctgc 720

ccctcttggt tttcagctgg ggccaagaac atgattacca gaattcttga tcccaatcct 780

acaactagaa tcacgatttc tcagatactg gagcatcctt ggttcaaaaa ggggtacaag 840

cctcctgttt ttgacgagaa atatcaaact agcttggatg acgtggatgc tgcttttgga 900

gattcagaag accggcatgt gaaagaggaa actgaagatc agccaacctc aatgaatgca 960

ttcgaactga tttctctaaa ccaggcactg aatctggaga atttgtttga agcaaaggag 1020

gagtataaaa gagagacaag attcacctca cagtgccccc cgaaagagat aatcacaaag 1080

atcgaagaag ctgcaaagcc gcttggcttt gatgttcaga agaaaaaata caagatgcgg 1140

atggagaacc cgaaagcagg tagaaagggc aatctgaatg ttgcaactga ggttttccaa 1200

atagccccat ccctgcatgt agtcgagctc aagaaggcga agggggacac tctggagttc 1260

caaaagttct acagaagcct gtcgacccag ctgaaggatg ttgtgtggaa gtgcgacggc 1320

gaggtggacg gcaacagcgc ggcagcatga 1350

<210> 4

<211> 29

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 4

gctctagaat gtatcgggct aagagggct 29

<210> 5

<211> 24

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 5

ccatcgattg ctgccgcgct gttg 24

<210> 6

<211> 22

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 6

ttttagccct gccttcatac gc 22

<210> 7

<211> 22

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 7

agaccggcaa caggattcaa tc 22

Claims (9)

1.CIPK3在提高植物抗旱性能和/或提高植物水分利用率中的应用。

2.CIPK3在提高植物产量中的应用。

3.CIPK3在选育抗旱性能提高和/或产量提高的转基因植物中的应用。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的应用，其特征在于，所述CIPK3具有如下任意一种的氨基酸序列：

(1)SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列；

(2)SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列经过一个或多个氨基酸的替换、缺失或插入获得的具有相同功能蛋白的氨基酸序列。

5.CIPK3基因或含有CIPK3基因的表达盒或载体或宿主细胞在提高植物抗旱性能和/或选育抗旱性能提高的转基因植物中的应用。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述CIPK3基因具有以下任意一种核苷酸序列：

(1)SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列；

(2)SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列经过一个或多个核苷酸的替换、缺失或插入获得的具有相同功能蛋白的编码核苷酸序列；

(3)在严格条件下可以与SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列进行杂交的核苷酸序列。

7.一种转基因植物的制备方法，其特征在于，提高CIPK3基因的表达量，获得具有提高的抗旱能力和/或产量提高的植物。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述提高CIPK3基因的表达量为通过转化过表达CIPK3基因的载体实现。

9.根据权利要求1～6任意一项所述的应用，其特征在于，所述植物为单子叶植物或双子叶植物。

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