CN112062823A - Glk7蛋白及其编码基因在植物抗旱中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及植物基因工程技术领域，具体地说，涉及GLK7蛋白及其编码基因在植物抗旱中的应用。本发明发现，GLK7基因过表达后，干旱处理条件下转基因植株叶片萎蔫程度较野生型轻，且叶绿素含量比野生型高，说明该基因过表达能够显著提高植物抗旱性，为培育和改良抗旱植物新品种提供了基因资源，为阐明GLK7转录因子在植物干旱胁迫响应中的分子机制提供了理论依据。

Description

GLK7蛋白及其编码基因在植物抗旱中的应用

技术领域

本发明涉及植物基因工程技术领域，具体地说，涉及GLK7蛋白及其编码基因在植物抗旱中的应用。

背景技术

玉米作为世界上重要的粮食作物和经济作物，生长和产量受到多种环境因素的影响。其中，干旱是对玉米产量影响最大的因素之一，其造成的农作物损失在非生物胁迫中居首位。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。与传统育种相比，分子育种具有一些独特的优势，首先能够提高育种效率，不需要经过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。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，能够减少作物在逆境下的产量损失，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也是基因生物学功能研究的重要技术手段，为更好的将这些基因资源用于新品种培育提供理论依据。

GLK7属于GOLDEN2-LIKE转录因子家族，最早在玉米中发现，该家族成员突变后，叶片比野生型颜色发黄。经研究发现，该类基因参与叶绿素的生物合成和叶绿体的发育。该家族在玉米中共有59个成员，但目前为止该类型转录因子的具体作用机制和对转录调节的机理还没有深入的研究，它们对玉米抵抗非生物逆境的影响也未见报道。GLK转录因子在拟南芥和水稻中较为保守，数量较多且有功能冗余。拟南芥和玉米的GLK突变体中叶绿素水平比野生型低，同时，拟南芥中的glk1glk2双突变体在萌发和根生长方面对植物激素脱落酸(abscisic acid，ABA)非常敏感。植物在受到干旱、低温、高盐等非生物胁迫时，ABA的合成相关基因受到诱导，表达量上升，ABA合成增加。ABA在调节种子成熟、休眠、萌发、生长发育，以及气孔的开闭和应对多种胁迫中都起到了非常重要的作用。但目前还没有证据表明拟南芥GLK1和GLK2逆境胁迫信号传递或代谢等方面起重要作用，它们在这方面的功能还有待进一步研究。玉米GLK家族在这方面作用的相关研究也未见报道。

玉米是重要的粮食作物和经济作物，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。随着B73和Mo17等玉米自交系基因组测序的完成，玉米的遗传背景更加清楚。同时，易于遗传转化的自交系不断被测序和开发，使转基因过表达和基因编辑技术的效率大大提高，例如LH244自交系。这些为利用基因工程手段，通过分子育种进行遗传性状改良提供了技术支持，对减轻干旱等非生物胁迫造成的玉米减产具有应用价值。

目前植物中仅有少量GLK家族蛋白功能研究的相关报道，其参与单子叶作物玉米抗旱的机制还未见报道。

发明内容

通过对一系列基因的过表达株系的研究与筛选，本发明发现，GLK7蛋白及其编码基因对植物(尤其是玉米)的抗旱性具有显著影响。基于上述发现，本发明提供了GLK7蛋白及其编码基因在植物抗旱中的应用。

具体而言，本发明首先提供GLK7蛋白、或其转录本、或其编码基因、或含有其编码基因的生物材料在提高植物抗旱性中的应用。

本发明还提供GLK7蛋白、或其转录本、或其编码基因、或含有其编码基因的生物材料在减轻处于干旱环境的植物的叶片萎蔫程度中的应用。

本发明还提供GLK7蛋白、或其转录本、或其编码基因、或含有其编码基因的生物材料在提高处于干旱环境的植物的叶绿素含量中的应用。

本发明还提供GLK7蛋白、或其转录本、或其编码基因、或含有其编码基因的生物材料在选育抗旱性提高的植物中的应用。

作为优选，所述GLK7蛋白具有以下任意一种氨基酸序列：

1)SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列；或

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

作为优选，GLK7蛋白的编码基因具有以下任一种核苷酸序列：

(1)SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列，或

(2)SEQ ID NO.1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.1所示的核苷酸序列进行杂交的核苷酸序列。

玉米GLK7基因由5561个碱基组成，T02转录本的读码框为自5'端第1763位到第4566位碱基。该基因由7个外显子组成，其中编码外显子7个，读码框第1位到第294位碱基，第1151位到第1370位碱基，第2025位到第2101位碱基，第2193位到第2235位碱基，第2313位到第2370位碱基，第2812位到第2881位碱基，第3484到第4361位碱基，其余为其内含子序列。基因来源于B73型玉米，在玉米基因组数据库中的编号为GRMZM2G173943。由于玉米同一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保护范围内。

在一些实施方式中，所述生物材料为表达盒、载体、宿主细胞或重组菌。

作为优选，本发明中所述的植物为单子叶植物，进一步优选为玉米。

本发明进一步提供构建抗旱的转基因玉米的方法，通过转基因、杂交、回交、自交或无性繁殖的方法，使玉米表达或过表达GLK7基因。

在一些实施方式中，所述转基因包括利用Ti质粒、植物病毒载体、直接DNA转化、显微注射、基因枪、电导、农杆菌介导的方法将包含GLK7基因的重组表达载体导入玉米，获得转基因玉米株系。

在一个优选的实施方案中，所述方法包括：提取玉米总RNA，反转录获得cDNA，以cDNA为模板，F和R为引物，扩增GLK7基因，将扩增产物构建到以pBCXUN为骨架，Ubi启动子驱动的过表达载体上，获得的重组表达载体命名为pBCXUN-GLK7，将载体转入农杆菌，通过农杆菌侵染玉米幼胚的方式得到转化苗，用除草剂或PCR鉴定筛选阳性植株，转基因植株经自交繁种后获得T3代进行干旱处理实验。

GLK7基因的转录本不止一个，其他形式的转录本cDNA过表达后也可能抗干旱胁迫，均属于本发明要求保护的范围。

在构建抗旱的转基因玉米时，具体检测实验包括苗期干旱处理，以及叶绿素含量测定等旱相关生理指标的测定。

基于上述方案，本发明的有益效果如下：

(1)本发明提供的GLK7基因过表达后，干旱处理条件下转基因植株叶片萎蔫程度较野生型轻，且叶绿素含量比野生型高，说明该基因过表达能够显著提高植物抗旱性，为培育和改良抗旱植物新品种提供了基因资源，为阐明GLK7转录因子在植物干旱胁迫响应中的分子机制提供了理论依据。

(2)本发明构建的过表达GLK7基因的转基因植物的抗旱能力增强，在干旱处理下，具有更好的生长状况，叶片萎蔫程度明显低于野生型。通过提高GLK7基因的表达，增加了玉米叶绿素含量，提高了植物在干旱条件下的光合作用。

(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为实施例2中野生型和玉米过表达株系GLK7基因表达量检测结果；

图2为实施例3中野生型和GLK7过表达株系干旱处理后的生长情况照片；

图3为实施例4中野生型和GLK7过表达株系的叶绿素含量；

图4为实施例5中干旱诱导GLK7基因表达情况。

图1～3中，WT代表野生型株系，GLK7 OE代表过表达GLK7基因的株系。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例中所用的转录本为T02，仅作为一个例子，不限制应用中的转录本和编辑位点。

实施例中所用的玉米生态型为B73；农杆菌菌株是EHA105。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。

实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。

实施例1，GLK7基因过表达载体的构建和检测

为研究GLK7家族蛋白在植物抗旱中的分子机制，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GLK7基因(核苷酸序列如SEQ IDNO.1所示，氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示)，引物带有酶切位点，酶切后连到过表达载体上。

载体构建方法：

(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GLK7基因cDNA，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。

所用引物为：

上游引物F：ATGTACTCACCAAAACCAGAGTC(SEQ ID NO.3)；

下游引物R：CTGTCCTGAGTAGGACATTGAG(SEQ ID NO.4)。

(4)将回收的GLK7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GLK7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GLK7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-GLK7。菌落PCR和测序通用引物如下：

UbiP-seq:TTTTAGCCCTGCCTTCATACGC(SEQ ID NO.5)；

NosR-seq:AGACCGGCAACAGGATTCAATC(SEQ ID NO.6)。

实施例2，GLK7基因过表达植物的构建和检测

将实施例1中构建的pBCXUN-GLK7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。提取同期生长的野生型和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。图1显示转基因植株中GLK7基因表达量远高于未转基因的野生型植株。

实施例3，GLK7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，每小盆放4粒种子，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，持续观察野生型和转基因植株旱处理后的生长情况。野生型及转基因植株各2盆重复。图2显示转基因过表达GLK7的植株生长状况好于野生型，叶片萎蔫程度低于野生型，说明转基因植株比野生型抗旱。

实施例4，GLK基因过表达玉米叶绿素含量测量

将野生型和GLK7基因过表达玉米按照实施例3中描述的方法播种和处理。旱处理七天后，剪取第一片叶称重，放入2ml研磨管中，在液氮中速冻并研磨成粉末。加入1ml 80％丙酮，用锡箔纸包住避光提取48h。12000rpm离心5min，吸上清，再次12000rpm离心5min。吸取上清，以80％丙酮为空白对照，测量样品在663nm及645nm处的OD值。根据公式进行计算：

C_a＝(12.7A₆₆₃-2.59A₆₄₅)*1ml/叶片鲜重

C_b＝(22.9A₆₄₅-4.67A₆₆₃)*1ml/叶片鲜重

叶绿素含量＝C_a+C_b

图3结果显示正常情况下野生型和GLK7过表达植株的叶绿素含量基本相同，但旱处理后过表达植株明显高于野生型。叶绿素含量高说明光合作用强，利于植物生长和抵抗干旱。

实施例5，干旱诱导GLK7基因表达

取三叶一心时期的野生型植株，暴露在空气中分别干旱处理0，3，6h，分别提取正常生长(0h)和干旱处理条件下(3，6h)总RNA，反转录出cDNA，以cDNA为模板，检测GLK7基因的表达情况。图4显示干旱处理后，GLK7基因表达量明显上升，说明该基因受干旱胁迫诱导，可能在干旱胁迫响应中起作用。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

序列表

<110> 中国农业大学

<120> GLK7蛋白及其编码基因在植物抗旱中的应用

<130> KHP201115929.0

<160> 6

<170> SIPOSequenceListing 1.0

<210> 1

<211> 5561

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 1

aacatacatt ctaatggaga ttactaaaat tcattggtgt ctttggacac cacaaaaagg 60

gtctgaatcc acccctgctc aactgccacc tagttcatta gctgattcaa tccagctaaa 120

accagttaat agttagtcaa cgttttatta gtaattttta gcagctaact attagctcta 180

tcttattcaa acatgcccta aagctctatt attgacaata ctgttttttt ttttctcaca 240

aactcaaata aaatggtgtt ctgtttcgcc attcgctttc ttttttatgt cccttttttt 300

tttgcaagga acgatgatct ctgctcttgt gctataaaca tcgaaacaaa agtggcatgg 360

aaaaacacac ctgttccatt gaaaaaaaca tcctcgcgtt caaaacggaa tccaaattta 420

gtcaaaatta taattataat aatataatac tagtaagaat aatctttttg gccgaacaca 480

aaagtagcct ttgggtgtgt gaatgttact gccatgttgg actttttttg tctggtctaa 540

tctatcttca aacagtgtca cgccgtcttc gtttataata aatcaaagca atggttgggt 600

gggatatatt cgccaacaaa ctcatttccc gtctccactt gttcctcctc tgtgctctcg 660

cctttccatt cctccaccgg cctcatcccc caactccgtc gagcattacc gtcagagggc 720

ggcggcgcgg cgcggcgccg ccggcgacgg ggaccgcgtg aggcaggctc ccctcaaggc 780

tcgtcctcct cgtcgggagg cgtcgccgtt gccccgccct ctgggctggc gcggcgtgga 840

ggggacagct ggagatccgc ccgtctctgc ttggattgct tccttctccc gcaggtaagc 900

ttgccgctat ggcccgctca tgttccacgg attcccttgc ttcttgtgcc aggtcgctgg 960

ttggttttat tagttcccca ctaaatccaa atctctctct ctctctctct ctctctctct 1020

ctctcttgat tccgttagct tccatacggt ttctgcgtga tcactggtaa tctagtctat 1080

cctgacatcc aaacacggcc cgattagcct agttccctat tatcccttgc tcagcactcg 1140

gaagagcgat tgctagatct catttcactt cacgccacag catagggctt ggcatcagcc 1200

ccaaaatcga ggttgcagtc tgatttcaaa tttaattatg ttttcctttc tcaaaaattg 1260

ggccttcagc tgaaggaatc attcagtgcc acccctctct ctctttttgt tacaatttca 1320

cgcccctctt tcgtagttag tactagggta cctgtatata taactataaa tggagaatag 1380

tagcaattga tggtcagtgc tagtgtcgga ctaatctact gctacacttc ggatgtatgt 1440

acctgcatac ttagtctcct ctcaattact ttgccgcacg agaaagtttt atctccgtga 1500

ttgacatgtc ttaataagga gcatatgcca tccatgatac atcgcttcaa cttttcatcc 1560

atctcacaag atgggtacaa tagcaacggc tttgcaccat ctgctcaatg ttttctttac 1620

ttgtgcagtt gtgcataacc ttataacact ggaaagaatc gttttttgtc actataaatg 1680

aaaatgaccg ttttgttaaa tattatctca caattggctc ttcatgtctc tatgtttctt 1740

ctccctgcag agggtatgag caatgtactc accaaaacca gagtctagtt ttggcccaaa 1800

tcccaactca ggtacacacc agcagcaaat ggaattaact ggggccaaca tgggtcctgg 1860

taatggagca aataacaata ccaacatggc tgggaggcaa cgcttacgct ggacaaatga 1920

actgcatgaa agatttgttg aggctgttac tcaacttggg ggtcctgata gtatgttctc 1980

atactactgc ttttctgcat ccagttcttt agattgattt tactgaacat ttaagcagga 2040

ttttcttcct gtatattcat actctctctc tctctctaga tgtcatgaac ttatattccg 2100

gcaaaagatt ttttttaata ttatgaaagt atgtttctct gtggggaatt aagttttaca 2160

tgattctggg ctctacagat atggatgagc tgcaaaagct accaatctaa gatgccttgg 2220

ccttgggatt tatgatacac taagaactca ctttgaagtt agctacaaga actagcgtct 2280

gatgccctcc tattacttgg tgttcaattt gctgtatttt ttatagcgat gcaatctgct 2340

caaaatttgg gttcaccaat ttcaaacatt ctttttgggt catattcttg gcaaacgctt 2400

aatcataatg ggtgtttttc atggatgaaa ttacttgaac tatccacaac caagcaaaat 2460

tcgcaactta ggctgccagg atttttgacg ccaaagaaaa ccaacaggat ttttgtgtgt 2520

tattgttgta cttatctgga tttatagccc tttcaatttt acttgtacta tgtggacatg 2580

taattttctg cttctgctaa cacttagttg atcaaatgaa ataggggcaa ctccaaaagg 2640

agttctgaga attatgggtg tacaaggatt aacaatatac catgtaaaaa gtcacttgca 2700

ggtatatttt ttcagtgtga cacttggctt ttaacagttg ctatctgtca ctatcaatgt 2760

ttacttgttt aactcctcca ttcttgtttc agaaatacag actagcaaag tatattcctg 2820

atgcttcaac tgatggtagg tgtctaaatt catcacctta tgtgtaatac tacagtattg 2880

ttttagttct tcctaatttg tatatcatgt agggaacaag accgataaca aagacccagg 2940

agatttgctt gccggacttg agggatcctc gtatgaacac ataattctaa ttcgtttaat 3000

tttactgaag aaggatataa ttcaaagtct agttatttat tcccttatga gccattttgg 3060

gtgaaatttt actgtcctag tggcatgata tcagatggaa gtatgatgat ttatgggatt 3120

agttagctgt gaacgtatcg taattgtagc tactcctatt ttagagtgat ttctgcaaaa 3180

tgaacaaaaa catattgatt ccatctgctc attatttttt acctttaatg tcataagatg 3240

cataactgtt agacaggaaa tacagagaac tcaaaataat ttcaaaatcg aacagtggta 3300

ttttttattt cttctaatga aaatggttac catttcagtc ccttttattt cttttctact 3360

agaaatattt ttcttgtaag gacctttaat tgtataagtt tttgttcaca gtggattgca 3420

gatatctgaa gccctcaaac tgcagatgga ggtccaaaag cggctgcacg aacagttaga 3480

agtaagtctt tcctggatga tctgttattt agcttttgtt gtcttcataa tgtgtaaatc 3540

tgagacatgt acaaggatac agatatttct tctaagttct tgaagaaatt tatttactga 3600

aaatatttgt ggcatcttct gaaatgttca ctgaggggta gaccgtaggc ccatagttgc 3660

gactgagcct cttgttagta aatgcttcta ctagaaaaat gcttgtagct ctactcttcc 3720

acagcatcta agatagacaa ttcctgctcg tgcactaaat gaattgtgca tccaatgttg 3780

ttttctcata cattctttgt tatttgtagc gggtcttgtt tttgtacgtg ctaaaatttt 3840

aaaatcattt tcaccatctt atttggctag tgaacaaaac caatttgttc tcaatatttt 3900

tgacctcaat ggttctattc tattagtggc ttcaagttcg caatacatat actgttcaca 3960

ttttaatttt aatcttcgtg ttaccaaatt tacaaagtta tttggttgaa aaattagatg 4020

attatattca acagtggacc atttgatgtg tggaatgctg agattgtctg attttcacat 4080

taggtacaaa ggcagctgca gttacgaatt gaggctcagg gaaagtacct ccagaagatc 4140

atcgaagagc agcagcgctt aacaggtgtg aaatctgaaa ctcctgctgg aggtgcttct 4200

gtcactgtat caagtgatca attcccagac tcggagcgga ctgagccctc cacacctgca 4260

ccagcatccg agtctccaac tcaagttggt gcttccaata gggacactgg agaccgaact 4320

gaagcaacca agagcacctg tcatggtgat tctctttccc gcaacgagcc actaacccct 4380

gattccaact gccagaacgg ttctcctgtc gctagtccaa accatgaaag ggcagccaag 4440

aggcagcgag gcagtggtac tgaattctta gattctgagg ctgagttttc ccttccgcgc 4500

cacatcttcg agtcgagttc aggctcagag ttccaacaat actcaatgtc ctactcagga 4560

cagtagcttc tgatgttcac atcatctctg caccgttgct agcttgttca gcacgatgcg 4620

catggtccgt aggtctgggt aggttgatgt ctcaaggagc gtgttgttgg taaacaaagc 4680

tgtaggtgtt cagtgattgt ctacatggta tacgtgacca gctatttaag ttcctaggtt 4740

tgtaacatgt atgtccgcct gcagttcagt tgagatgctt caaggctaag gttctgttgt 4800

gtgacctgta gacacgaggc tgtcagcttg tattctcttg gtaatgtgtg tcagcagagc 4860

gttagcatta agtctaattg aacagtgctg ttatctgtaa cgtctgagtt tgatcagaaa 4920

ctgaagttaa ttgaggaaga catcaacaat gttctgatac tattggttgc ttgtgttatt 4980

agattcgacc tcatttatgt gggagtagga ctggacgaaa aactcgtagc tcgttaactc 5040

gctcgactcg atagtggctc gactcgactc gtttataatt tgtaacgagt tgagcttgta 5100

tttcaactcg ttatgttaac gagccagctc gagttggctc gcgagtcaaa cgagttggag 5160

taattagtca aatcacaata atctcctatc caaaatagtt aatcttgtac tctactatag 5220

ttaatcttgt tctttgttga gtgttgaatc ttaaattgca aactctatta ttttttttct 5280

aaatagatct tcttcttttc ttttgctaca tgtttttata tccgttcgta gacatagaca 5340

tgaaattatc gagctggctc gcgagctaaa cgagccagct cgagttggca aacgagtcga 5400

accgagccag ctcgttatct taatgagcca gctcgagtcg agtcgagcta gctcgatatc 5460

cacccctacg tgggagtgca acaactgtac tgcaatttgt atatgataat tgcatttcgg 5520

tttgggagtt tgatcgccag tgtatttttg ctcacatttc g 5561

<210> 2

<211> 312

<212> PRT

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 2

Met Tyr Ser Pro Lys Pro Glu Ser Ser Phe Gly Pro Asn Pro Asn Ser

1 5 10 15

Gly Thr His Gln Gln Gln Met Glu Leu Thr Gly Ala Asn Met Gly Pro

20 25 30

Gly Asn Gly Ala Asn Asn Asn Thr Asn Met Ala Gly Arg Gln Arg Leu

35 40 45

Arg Trp Thr Asn Glu Leu His Glu Arg Phe Val Glu Ala Val Thr Gln

50 55 60

Leu Gly Gly Pro Asp Arg Ala Thr Pro Lys Gly Val Leu Arg Ile Met

65 70 75 80

Gly Val Gln Gly Leu Thr Ile Tyr His Val Lys Ser His Leu Gln Lys

85 90 95

Tyr Arg Leu Ala Lys Tyr Ile Pro Asp Ala Ser Thr Asp Gly Asn Lys

100 105 110

Thr Asp Asn Lys Asp Pro Gly Asp Leu Leu Ala Gly Leu Glu Gly Ser

115 120 125

Ser Gly Leu Gln Ile Ser Glu Ala Leu Lys Leu Gln Met Glu Val Gln

130 135 140

Lys Arg Leu His Glu Gln Leu Glu Val Gln Arg Gln Leu Gln Leu Arg

145 150 155 160

Ile Glu Ala Gln Gly Lys Tyr Leu Gln Lys Ile Ile Glu Glu Gln Gln

165 170 175

Arg Leu Thr Gly Val Lys Ser Glu Thr Pro Ala Gly Gly Ala Ser Val

180 185 190

Thr Val Ser Ser Asp Gln Phe Pro Asp Ser Glu Arg Thr Glu Pro Ser

195 200 205

Thr Pro Ala Pro Ala Ser Glu Ser Pro Thr Gln Val Gly Ala Ser Asn

210 215 220

Arg Asp Thr Gly Asp Arg Thr Glu Ala Thr Lys Ser Thr Cys His Gly

225 230 235 240

Asp Ser Leu Ser Arg Asn Glu Pro Leu Thr Pro Asp Ser Asn Cys Gln

245 250 255

Asn Gly Ser Pro Val Ala Ser Pro Asn His Glu Arg Ala Ala Lys Arg

260 265 270

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

275 280 285

Leu Pro Arg His Ile Phe Glu Ser Ser Ser Gly Ser Glu Phe Gln Gln

290 295 300

Tyr Ser Met Ser Tyr Ser Gly Gln

305 310

<210> 3

<211> 23

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 3

atgtactcac caaaaccaga gtc 23

<210> 4

<211> 22

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 4

ctgtcctgag taggacattg ag 22

<210> 5

<211> 22

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 5

ttttagccct gccttcatac gc 22

<210> 6

<211> 22

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 6

agaccggcaa caggattcaa tc 22

Claims (10)

1.GLK7蛋白、或其转录本、或其编码基因、或含有其编码基因的生物材料在提高植物抗旱性中的应用。

2.GLK7蛋白、或其转录本、或其编码基因、或含有其编码基因的生物材料在减轻处于干旱环境的植物的叶片萎蔫程度中的应用。

3.GLK7蛋白、或其转录本、或其编码基因、或含有其编码基因的生物材料在提高处于干旱环境的植物的叶绿素含量中的应用。

4.GLK7蛋白、或其转录本、或其编码基因、或含有其编码基因的生物材料在选育抗旱性提高的植物中的应用。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的应用，其特征在于，所述GLK7蛋白具有以下任意一种氨基酸序列：

1)SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列；或

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

6.根据权利要求1～4中任一项所述的应用，其特征在于，GLK7蛋白的编码基因具有以下任一种核苷酸序列：

(1)SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列，或

(2)SEQ ID NO.1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.1所示的核苷酸序列进行杂交的核苷酸序列。

7.根据权利要求1～4中任一项所述的应用，其特征在于，所述生物材料为表达盒、载体、宿主细胞或重组菌。

8.根据权利要求1～4中任一项所述的应用，其特征在于，所述植物为单子叶植物；优选为玉米。

9.构建抗旱的转基因玉米的方法，其特征在于，通过转基因、杂交、回交、自交或无性繁殖的方法，使玉米表达或过表达GLK7基因。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述转基因包括利用Ti质粒、植物病毒载体、直接DNA转化、显微注射、基因枪、电导、农杆菌介导的方法将包含GLK7基因的重组表达载体导入玉米，获得转基因玉米株系。

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