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水稻盐胁迫相关基因SIDP364及其编码蛋白与应用制造技术

技术编号:8268058 阅读:186 留言:0更新日期:2013-01-30 23:37
水稻盐胁迫相关基因SIDP364及其编码蛋白与应用。涉及水稻基因,提供水稻盐胁迫相关基因SIDP364及其编码蛋白与应用。水稻盐胁迫相关基因SIDP364可用于提高水稻对盐胁迫的抗性,培育高盐抗性增强的水稻。水稻盐胁迫相关基因SIDP364的超量表达转基因植株株系T1代在200mmol/L高盐环境下的株高和生物量的平均值均显著高于对照,表明超量表达该基因的转基因植株能够显著提高水稻对高盐环境的抗性。该基因为培育高盐抗性增强的水稻提供了一条重要途径。高盐抗性水稻的栽培,对有效利用盐碱土地、增加粮食产量等具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水稻基因,特别涉及水稻盐胁迫相关基因SIDP364及其编码蛋白与应用
技术介绍
农业生产是在自然环境中进行的“开放式”的大生产,经常会遇到不良的环境条件,当土壤中盐碱成分过多时,就会产生盐害。盐害是限制农业生产的一个重要因素。据统计,目前全世界约20%的耕地受到盐害威胁,我国约有I. 4亿亩盐碱化耕地,主要分布在东北、华北、西北内陆地区以及长江以北的沿海地区。随着我国人口的剧增、耕地日趋减 少和淡水资源不足等原因,次生盐碱化土壤面积还在继续扩大,给农业生产造成重大损失。水稻是人类赖以生存的主要粮食作物之一,全世界约有50%的人口以稻米为主要食物来源,在我国更高达65%。各种胁迫中,干旱和盐碱是影响水稻生长和产量的主要的环境因子。解决这一问题的一个重要途径就是改良水稻的抗逆性,提高其对非生物逆境的适应性,从而减少产量损失,扩大水稻种植范围。在植物中,通过增强或者干扰某个或某些相关基因,尤其是抗性相关基因的表达可以影响植物对逆境的抗性。超量表达某个基因在植物抗逆改良应用的报道很多,在水稻中,超量表达受低温和高盐诱导的Os⑶PK7 (钙离子依赖型蛋白质激酶)基因使转基因水稻对低温、干旱和盐胁迫的耐性增强,并且Os⑶PK7表达量越高的基因水稻对胁迫的耐性就越强;0s⑶PK7的超量表达还能加强盐胁迫条件下salT、rabl6A等应答基因的诱导(I、SaijoY, Hata S, Kyozuka J, Shimamoto K, Izui K. Overexpressionof a single Ca2+-dependent potein kinase confers both cold and salt/drought tolerance on riee plants. Plant J, 2000,23:319-327 ;2、Sai jo Y,Kinoshita N, Ishiyama K, Hata S, Kyozuka J, Hayakawa T, Nakamura T, ShimamotoK,YamayaT, Izui K. A Ca2+_dependent protein kinase that endows rice plants withcold-and salt-stress tolerance functions in vascular bundles . Plant CellPhysiol, 2001, 42:1228-1233.)。有研究报道,分别超量表达 SNAC1、SNAC2 或 NAC6 (转录因子)基因都能提高转基因植株的耐旱性和抗盐性,基因芯片分析,超量表达这些转录因子的水稻中,许多胁迫相关基因的表达都明显的上调(3、Honghong Hu. Overexpressinga NAM, ATAF, and CUC(NAC) transcription factor enhances droug-ht resistance andsalt tolerance in rice.Proc Natl Acad Sci USA, 2006,103(35):12987-12992 ;4、HonghongHu, Jun You, Yujie Fang, Xiaoyi Zhu;Zhuyun Qi,Lizhong Xiong.Characterization of transcription factor gene SNA C2conferring cold andsalt tolerance in rice. Plant Molecular Biology, 2008, 67(1-2):169-181 ;5、KazuoNakashima, Lam—Son P. Tran,Dong Van Nguyen, Miki Fujita, KyonoshinMaruyama, Daisuke Todaka, Yusuke Ito, Nagao Hayashi, Kazuo Shinozaki, KazukoYamaguchi-Shinozaki. Functional analysis of a NAC—type transcription factorOsNAC6involved in abiotic and biotic stress-responsive gene expression inrice , The Plant Journal, 2007, 51 (4) :617-630. ) 另有研究表明在水稻中超量表达P5CS (Λ’ - 二氢吡咯啉-5-羧酸合成酶)基因,转基因植株中的脯氨酸含量明显提高,而且耐盐性也显著增强(6、IGARASHI Y, YOSHIBAY, SANADA Y Characterization ofthe gene forΔ1-pyrroline-5—carboxylate synthetase and correlation betweentheexpression of the gene and salt tolerance in Oryza sativa L. Plant MolBiol, 1997, 33(5) :857-865.)。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供水稻盐胁迫相关基因SIDP364。本专利技术的第二目的在于提供水稻盐胁迫相关基因SIDP364编码的蛋白。 本专利技术的第三目的在于提供水稻盐胁迫相关基因SIDP364在培育耐盐抗性增强的水稻中的应用。所述水稻盐胁迫相关基因SIDP364的核苷酸序列如序列表中的SEQ ID No:l所/Jn ο所述水稻盐胁迫相关基因SIDP364编码的蛋白的氨基酸序列如序列表中的SEQ IDNo 2所示。所述水稻盐胁迫相关基因SIDP364可用于提高水稻对盐胁迫的抗性,培育耐盐抗性增强的水稻。所述培育耐盐抗性增强的水稻可采用如下方法构建水稻盐胁迫相关基因SIDP364的超量表达载体,并将其转化到水稻,筛选获得耐盐抗性增强的水稻。所述表达载体可为Ti类质粒载体;所述转化可采用农杆菌介导转化法、基因枪介导转化法,优选农杆菌介导转化方法。在盐胁迫条件下,本专利技术中的水稻盐胁迫相关基因SIDP364的超量表达转基因植株株系的生物量和株高平均值显著高于对照,表明该基因的超量表达能够显著提高转基因水稻对盐胁迫的抗性。本专利技术为培育耐盐抗性增强的水稻提供了一条重要途径。而生产上栽培耐盐抗性增强的水稻,对有效利用盐碱土地、增加粮食产量等具有重要意义。附图说明图I为本专利技术实施例中SIDP364基因超量表达转基因水稻植株的PCR检测电泳图(扩增Hyg基因1421bp片段)。在图I中,M为DL2000DNA Marker,编号I以野生型水稻植株DNA为模板扩增,编号2以阳性质粒DNA为模板扩增,编号3 8以转基因水稻植株DNA为模板扩增。根据最终表达载体PH7WG2上潮霉素Hyg基因序列设计引物,用于转基因植株的鉴定。图2为本专利技术实施例中SIDP364基因超量表达转基因水稻植株的PCR检测电泳图(启动子P35S的942bp片段)。在图2中,M为DL2000DNA Marker,编号I以野生型水稻植株DNA为模板扩增,编号本文档来自技高网
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【技术保护点】
水稻盐胁迫相关基因SIDP364,其特征在于其核苷酸序列为序列表中的SEQ?ID?No:1。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈亮李敏郭迟鸣罗成科张玉霞郭小玲
申请(专利权)人:厦门大学
类型:发明
国别省市:

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