本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)基因，具體而言，涉及紫花苜蓿msrcar1基因及其在植物耐干旱中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、紫花苜蓿(medicago?sativa?l.)是豆科苜蓿屬的一種多年生草本植物，起源于西亞地區(qū)，由于其適應(yīng)性強且生長快速，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛引種和栽培于歐洲、亞洲和北美洲的溫帶地區(qū)，被稱為“牧草之王”。

2、紫花苜蓿是一種優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的來源，含有多種動物生長發(fā)育的必需氨基酸，其粗蛋白含量可高達20％。紫花苜蓿不僅是一種優(yōu)質(zhì)的飼料作物，還在生態(tài)系統(tǒng)中具有重要意義。其根部與根瘤菌共生可以進行固氮，將氮轉(zhuǎn)化為植物可利用的形式，進而使紫花苜蓿能夠在氮貧瘠的土壤中生長，并為周圍的植物提供額外的氮素，促進生態(tài)系統(tǒng)的氮循環(huán)。

3、在干旱條件下，土壤水分虧缺導致紫花苜蓿無法維持其正常的生長和代謝活動。長期的水分虧缺造成細胞膜透性顯著增大、電解質(zhì)外滲，影響膜系統(tǒng)的穩(wěn)定性。除此之外，缺水會導致植株脫水，從而影響光合作用，減少養(yǎng)分和水分的吸收和運輸，限制植物生長。干旱所帶來的水分和營養(yǎng)限制導致紫花苜蓿的產(chǎn)量明顯減少。無法正常生長和發(fā)育的植株會表現(xiàn)為花序數(shù)量減少、體積減小，進而影響種子的產(chǎn)量和質(zhì)量。

4、篩選和培育出更加耐旱的紫花苜蓿品種，能夠增加牧草生產(chǎn)的穩(wěn)定性和可持續(xù)性。耐旱紫花苜蓿的培育還可以減少對水資源的需求。這有助于節(jié)約水資源，特別是在干旱地區(qū)或水資源稀缺的地方，可以更有效地利用有限的水資源進行農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)。因此，采用分子育種手段培育耐旱紫花苜蓿具有重要意義，可以提高生產(chǎn)力、節(jié)約資源、保護環(huán)境并適應(yīng)氣候變化，為農(nóng)牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。

5、鑒于此，特提出本發(fā)明。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供紫花苜蓿msrcar1基因及其在植物耐干旱中的應(yīng)用。

2、本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：

3、第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種msrcar1蛋白，其氨基酸與seq?id?no:1所示序列具有至少80％同一性。

4、第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種分離的核酸分子，其包含編碼前述實施例所述的msrcar1蛋白的核苷酸序列。

5、第三方面，本發(fā)明實施例提供了一種載體，其包含前述實施例所述的分離的核酸分子。

6、第四方面，本發(fā)明實施例提供了一種重組細胞或重組菌，其含有前述實施例所述的分離的核酸分子或前述實施例所述的載體。

7、第五方面，本發(fā)明實施例提供了如前述實施例所述的msrcar1蛋白的制備方法，其包括：培養(yǎng)前述實施例所述的重組細胞或重組菌或人工合成前述實施例所述的msrcar1蛋白。

8、第六方面，本發(fā)明實施例提供了如前述實施例所述的msrcar1蛋白或前述實施例所述的分離的核酸分子或前述實施例所述的載體或前述實施例所述的重組細胞或重組菌在提高植物抗逆性或提高微生物抗逆性中的應(yīng)用。

9、第七方面，本發(fā)明實施例提供了一種提高植物抗逆性的方法，其包括：提高目標植物中msrcar1蛋白的活性和/或表達水平；所述msrcar1蛋白的氨基酸序列與如seq?id?no:1所示序列具有至少80％同一性。

10、本發(fā)明具有以下有益效果：

11、本申請從豆科植物紫花苜蓿中克隆得到的msrcar1基因及其編碼蛋白，在干旱脅迫的誘導下表達量有所增加，將該msrcar1基因轉(zhuǎn)入目標植物后，可以有效提高目標植物的抗逆性(包括抗旱性)，其可以在不改變植物的基本生理結(jié)構(gòu)和營養(yǎng)價值的前提下，優(yōu)化植物品種，提升植物對干旱脅迫的耐受能力，為培育具有增強干旱耐受性的品種以及擴大其生產(chǎn)種植規(guī)模提供了新的途徑。

技術(shù)特征：

1.一種msrcar1蛋白，其特征在于，其氨基酸與seq?id?no:1所示序列具有至少80％同一性。

2.一種分離的核酸分子，其特征在于，其包含編碼權(quán)利要求1所述的msrcar1蛋白的核苷酸序列；

3.一種載體，其特征在于，其包含權(quán)利要求2所述的分離的核酸分子。

4.一種重組細胞或重組菌，其特征在于，其含有權(quán)利要求2所述的分離的核酸分子或權(quán)利要求3所述的載體。

5.如權(quán)利要求1所述的msrcar1蛋白的制備方法，其特征在于，其包括：培養(yǎng)權(quán)利要求4所述的重組細胞或重組菌或人工合成權(quán)利要求1所述的msrcar1蛋白。

6.如權(quán)利要求1所述的msrcar1蛋白或權(quán)利要求2所述的分離的核酸分子或權(quán)利要求3所述的載體或權(quán)利要求4所述的重組細胞或重組菌在提高植物抗逆性或提高微生物抗逆性中的應(yīng)用。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于，所述抗逆性包括抗旱性；

8.一種提高植物抗逆性的方法，其特征在于，其包括：提高目標植物中msrcar1蛋白的活性和/或表達水平；所述msrcar1蛋白的氨基酸序列與如seq?id?no:1所示序列具有至少80％同一性。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述抗逆性包括抗旱性；

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述表達水平包括蛋白表達水平和/或基因表達水平；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了紫花苜蓿MsRCAR1基因及其在植物耐干旱中的應(yīng)用，涉及轉(zhuǎn)基因技術(shù)領(lǐng)域，MsRCAR1蛋白的氨基酸與SEQ?ID?NO:1所示序列具有至少80％同一性，該蛋白及其編碼基因MsRCAR1在干旱脅迫的誘導下表達量有所增加，將MsRCAR1基因轉(zhuǎn)入目標植物后，可以有效提高目標植物的抗逆性，其可以在不改變植物的基本生理結(jié)構(gòu)和營養(yǎng)價值的前提下，優(yōu)化植物品種，提升植物對干旱脅迫的耐受能力，為培育具有增強干旱耐受性的品種以及擴大其生產(chǎn)種植規(guī)模提供了新的途徑。

技術(shù)研發(fā)人員：閆龍鳳,趙璐,劉志鵬,馬曉梅,羅棟,龍小健
受保護的技術(shù)使用者：蘭州大學
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9