TaNAC67-Like基因及其编码蛋白与应用

本发明属于植物基因工程，涉及tanac67-like基因及其编码蛋白与应用。

背景技术：

1、小麦（triticum aestivum）是三大粮食作物之一，其稳产、高产直接关系到粮食安全与农业经济稳定发展。在全球气候变化的大背景下，干旱等极端气象灾害发生频次逐年增加、影响范围持续扩大，已成为制约小麦生长发育、降低小麦产量与品质的核心非生物胁迫因素。据统计，我国现有小麦种植面积中约26.7%的区域常年遭受干旱胁迫危害，干旱发生严重时可造成小麦大幅减产甚至绝收，对小麦规模化、优质化、稳产化生产造成极大阻碍。因此，挖掘高效稳定的小麦抗旱功能基因、解析其抗旱分子调控机制、培育抗旱小麦新品种，是当前小麦抗逆育种领域亟待解决的技术难题。

2、nac转录因子（nam、ataf1/2、cuc2）是植物特有的重要转录因子家族，该家族基因成员广泛参与植物生长发育调控、次生代谢合成、生物胁迫及非生物胁迫应答等一系列关键生理过程，是植物抗逆分子调控网络中的核心调控因子。现有分子机制研究证实，nac转录因子可通过层级调控模式参与植物抗逆响应，能够直接激活myb46、myb83，并与之协同激活下游myb58、myb63、myb85等功能基因及木质素生物合成关键基因的表达，进而调控植物细胞壁合成与重塑过程，提升植物抗逆耐受能力。

3、现有作物抗逆研究已证实nac转录因子调控木质素合成、介导非生物胁迫应答的保守功能。在水稻中，osnac17可正向调控植株体内木质素合成相关基因的表达，促进木质素在叶片与根系组织中大量积累，显著增强水稻植株的干旱胁迫耐受能力。在芹菜中，agnac1可通过调控木质素合成通路关键基因的转录水平，改变植株木质素生物合成效率与细胞壁组分结构，进而提升芹菜对盐胁迫的适应能力。上述研究充分表明，nac家族基因通过调控木质素合成途径参与植物非生物胁迫应答是植物界的保守调控机制，具备广泛的育种应用潜力。

4、尽管现有研究已证实nac转录因子在作物抗逆调控中的重要作用，但目前针对小麦中可特异性调控干旱胁迫应答的nac家族功能基因挖掘仍不充分，尤其是tanac67-like同源基因的抗旱调控功能、分子机制及育种应用尚未被开发与报道，小麦抗旱分子育种的优质基因资源仍存在缺口。因此，挖掘并鉴定小麦tanac67-like基因的抗旱功能，解析其调控小麦干旱胁迫应答的分子机制，能够为小麦抗旱分子机制研究提供新的理论依据，同时为创制抗旱小麦新种质、培育抗旱高产小麦新品种提供全新的基因资源与技术支撑，具备重要的理论研究价值与农业生产应用价值。

技术实现思路

1、针对现有小麦抗旱改良技术存在的不足，本发明提供了tanac67-like基因及其在调控小麦抗旱性中的新应用。

2、为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

3、一方面，本发明提供tanac67-like基因，所述tanac67-like基因：

4、a）编码tanac67-like蛋白；

5、b）开放阅读框具有如seq id no:1所示的核苷酸序列。

6、另一方面，本发明提供tanac67-like蛋白，所述tanac67-like蛋白具有如seq idno:2所示的氨基酸序列。

7、还提供含有如本发明所述的tanac67-like基因的重组表达载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌株。

8、还提供本发明所述的tanac67-like基因在创制tanac67-like基因rnai材料中的应用。

9、还提供本发明所述的tanac67-like基因在调控小麦抗旱性中的应用，包括：过表达tanac67-like基因提高小麦的抗旱性。

10、还提供本发明所述的tanac67-like蛋白在调控小麦抗旱性中的应用。

11、还提供本发明所述的重组表达载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌株在调控小麦抗旱性中的应用。

12、还提供一种培育抗旱性小麦品种的方法，包括：在小麦植株中过表达本发明所述的tanac67-like基因，得到tanac67-like基因过表达小麦植株。

13、进一步地，所述tanac67-like基因在小麦抗旱性中起正向调控作用。

14、还提供一种培育抗旱性转基因植物的方法，所述方法包括以下步骤：

15、s1.提高目的植物中tanac67-like基因的表达，得到转基因植物；

16、s2.提高目的植物中tanac67-like蛋白的含量和/或活性，得到转基因植物；其中，

17、所述转基因植物的抗旱性高于所述目的植物；

18、所述植物为小麦。

19、还提供一种培育抗旱性转基因植物的方法，所述方法包括以下步骤：

20、提高目的植物中tanac67-like基因的表达，得到转基因植物；和/或

21、提高目的植物中tanac67-like蛋白的含量和/或活性，得到转基因植物；其中，

22、所述转基因植物的抗旱性高于所述目的植物；

23、所述植物为小麦。

24、seq id no:1具体如下：

25、atgattgatccacaagcaaatcttgatgagctgtactgtatttggcttccaaacacgaccttatccgtaacgggggagtccacgggcaccacgacgccgtgcgcttcgctggcggtccgggcggtatataaatcgtcggattactacccgggtacggaatcgtctctgtcccaagaggaatcggatgcgactccgcatctcgacctaaaaccgcggctcgccgtcgatcgaggtgggccaggtgcaggcgggcggccggccggccgtacgtgcaaatcatggatgggaaactacgtttttccgctgaacctgcctccgggctaccacttcgccccgtcgggagacgagctcatcgtccactaccttcgccggaagctggacggcctcccgccgcacctgcccatcttcaacgacgtgacgcccatcatcgactaccgcccggagcagatcacagatgagttcagagacttcggggagggggctcggtggtacttcttcaccaagcggacccgcaagtacgcgacgggcagccggccggaccggaccacgccgggcaatggcttctggaaggccacgggccccgtgagggaaatccccatctgccccggcggcaagctggtcgggcgcgcgaggacgctggtgttctacaccgggccggagaagccgacccactggaccatgtacgagtacgagaaccgcacgtccgaggcagaggccaatgacaagaacgtcgacaagcttggtgagtgggtcttgtgcacgatacagaagagtcagcgctgcgaccagaagaaagaggcaggcggcaaggctaaaagcaaggcaggcggcaagaaaaggaagggcaaggcacggaacggcgccgatctagtccagattcagagcgccgaggtgccggagattgcgtggccggagaaagttgatgaggcgtacgtgttcgacgacctggagcagacaggttgccccaagaagagaccacagattgagcagcatgaaccgccgcgctcagagacaatgatggtagacgactatgactacaatggtatccaatacatctgggatgatgagtacatgccgccgccgccgctgccgctgccgctggagtatgaggtggcgcctcatgttgcaggagtaggatacagctacaacaacatgatgtatcagccggctaacagctacctacatgctgcgcattacgcggtggagcaggatgggtacgccggcggacatctcggcagcctcttgggcacgggcaacattccatgtgcttaccggccgcaacattcttgcgccgctggaatcaccaacttgccatggagcaggggggcgacgacgagcgggcaggtagagccgtga。

26、seq id no:2具体如下：

27、midpqanldelyciwlpnttlsvtgestgtttpcaslavravykssdyypgtesslsqeesdatphldlkprlavdrggpgaggrpagrtckswmgnyvfplnlppgyhfapsgdelivhylrrkldglpphlpifndvtpiidyrpeqitdefrdfgegarwyfftkrtrkyatgsrpd

28、rttpgngfwkatgpvreipicpggklvgrartlvfytgpekpthwtmyeyenrtseaean

29、dknvdklgewvlctiqksqrcdqkkeaggkakskaggkkrkgkarngadlvqiqsaevpeiawpekvdeayvfddleqtgcpkkrpqieqhepprsetmmvddydyngiqyiwddeympppplplpleyevaphvagvgysynnmmyqpansylhaahyaveqdgyagghlgsllgtgnipcayrpqhscaagitnlpwsrgattsgqvep。

30、相对于现有技术，本发明的有益效果在于：

31、本发明明确了核苷酸序列如seq id no:1所示的tanac67-like基因为小麦干旱胁迫应答过程中的正向调控基因，首次阐明了tanac67-like蛋白的抗旱分子调控机制，证实该蛋白可特异性结合木质素合成基因tacyp450启动子并激活其表达，完善了小麦抗旱的分子调控网络，弥补了现有技术中该基因抗旱调控机制不明确的技术空白。同时，本发明依托vigs瞬时沉默技术，从植株相对含水量、脯氨酸含量等生理指标层面，明确证实沉默tanac67-like基因会显著削弱小麦植株的抗旱能力。此外，本发明通过构建稳定的过表达载体与rnai干扰载体，成功创制tanac67-like基因过表达抗旱株系及基因沉默株系，获得了性状稳定的小麦抗旱种质材料，为后续小麦抗旱分子机制深度研究、抗旱性状定向改良及抗旱新品种选育提供了可靠的实验材料、全新功能基因及完善的理论支撑，对丰富小麦抗逆育种基因资源、提升小麦干旱逆境适应性具有重要的科研价值与应用前景。