一种金柑FcSILP基因及其在提高植物抗逆性中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种金柑FcSILP基因及其在提高植物抗逆性中的应用，一种金柑FcSILP基因，其核苷酸序列为SEQIDNO.1所示，其对应的氨基酸序列如序列表SEQIDNO.2所示，将该基因导入到烟草和枳中进行功能验证，获得的转基因植株抗逆能力明显提高。本发明专利技术为植物抗非生物逆境分子设计育种提供了新的基因资源，为实施绿色农业、节水农业提供新的遗传资源，该遗传资源的开发利用有利于降低农业生产成本和实现环境友好。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种金柑FcSILP基因及其在提高植物抗逆性中的应用，一种金柑FcSILP基因，其核苷酸序列为SEQIDNO.1所示，其对应的氨基酸序列如序列表SEQIDNO.2所示，将该基因导入到烟草和枳中进行功能验证，获得的转基因植株抗逆能力明显提高。本专利技术为植物抗非生物逆境分子设计育种提供了新的基因资源，为实施绿色农业、节水农业提供新的遗传资源，该遗传资源的开发利用有利于降低农业生产成本和实现环境友好。【专利说明】一种金柑FcSILP基因及其在提高植物抗逆性中的应用
本专利属于植物基因工程领域。具体涉及一种从金柑(Fortunella crassifolia)中分离得到的一个盐诱导表达的小分子未知基因FcSILP，还涉及该基因在提高植物抗逆性中的应用，将该基因导入到植株中，获得的转基因植株对逆境的耐受性明显提高。
技术介绍
全球有超过8亿公顷土地盐溃化严重，我国也有大面积的盐碱地，仅海岸带、滩涂在内的盐碱地就有一亿多亩，且有逐年增加趋势，加之受过量施肥及灌溉影响，农业用地次生盐溃化严重(Munns and Tester, 2008)。土壤中盐分积累过多时，会对植物产生渗透胁迫并干扰植物体内离子平衡，阻碍植物有效吸收养分，严重制约植物的正常生长发育(Xiong et al., 2002;Parida et al., 2005;Zhu et al.，2001)。因此，盐碱是影响作物生长发育和限制植物地理分布非常重要的因素之一。在漫长的进化过程中，植物形成了复杂而特别的机制适应不同的逆境胁迫，包括生理、生化、细胞及分子水平上的调控(Krasensky and Jonak, 2012)。植物细胞可以通过调整膜系统，改变细胞壁结构以适应不良环境。同时细胞能自主调节代谢途径，积累代谢产物以维持细胞膨压避免氧化伤害，例如脯氨酸、可溶性糖、甜菜碱和多胺等(Stewartand Lee, 1974;Verbruggen and Hermans, 2008;Szekely et al., 2008;Livingston etal.,2009;Nishizawa et al., 2008;Fu et al., 2011a;Chen and Murata, 2011;Capell etal., 2004; Shi et al.，2010)。逆境胁迫下，大量基因被诱导表达(Seki et al., 2003),其中一部分基因编码功能蛋白，直接保护细胞免受伤害(Wang et al., 2011; Alcazaret al., 2011;Goel et al.，2011 ;Hong et al.，2000);另一部分基因为调苄基因，调控下游目的基因的表达，包括转录因子、蛋白激酶、泛素化等转录后修饰相关基因(Xieet al.,2010;Tsugama et al.,2012;Huang et al.,201I;Seo et al.,2012;Mao etal.，2011; Cui et al.，2012)。研究逆境响应基因，不仅能够了解逆境响应机制，而且可以通过转基因创造抗性增强的转基因植物。大量研究表明，过量表达逆境响应基因能够显著增强植物的抗逆性(Fu at al., 2011b;Hao et al., 2011; Su et al.，2010)。盐胁迫下植物会过量吸收Na+、K+、Ca2+、Cr等离子，影响细胞内的离子平衡，产生毒害作用。在过去的研究中，SOS途径被认为是植物在盐胁迫下调节离子动态平衡的关键途径(Sanders, 2000; Zhu, 2000)。SOS途径包括三个主要的组分:S0S1编码细胞膜上的Na+/H+逆向转运蛋白，负责钠离子外排以及钠离子从根至茎的长距离运输(Shi et al., 2000; Shiet al.，2002)。S0S3编码一个EF手臂样的钙离子结合蛋白，在盐胁迫下作为钙感受子起作用(Liu and Zhu, 1998)0 S0S2编码一个丝氨酸/苏氨酸类蛋白激酶(Liu et al.，2000)。盐胁迫下，S0S3感受钙离子信号的改变，并与S0S2形成复合体，激活S0S2。S0S2-S0S3激酶复合体磷酸化并激活SOSl的表达，将细胞内过量积累的Na+排出，维持胞内的离子平衡(Qiu et al., 2002;Qing et al., 2009;Huertas et al.，2012)。在之前的研究中，我们发掘到一个多重逆境响应的EST，通过RACE技术扩增得到全长，发现其是一个功能未知的新基因，编码一个小分子多肽产物，不含任何已知的保守结构域。研究发现盐处理强烈诱导该基因的表达，是抗性育种中一个非常优良的基因资源。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供了一种从金柑(Fortunella crassifolia)中分离、克隆出一个受盐诱导表达的小分子未知基因， 申请人:将其命名为FcSILP，其序列为SEQ ID N0.1所不。该基因编码的蛋白质氣基酸序列为SEQ ID N0.2所不。本专利技术还有一个目的在于提供了一种FcSILP基因在提高植物抗逆性中的应用。通过农杆菌介导的遗传转化将该基因导到植株中，鉴定其在不同逆境条件下的功能，为植物抗逆分子设计育种提供新的基因资源，为实施绿色农业、节水农业提供新的遗传资源。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术措施: 申请人:基于植物基因克隆技术从金柑中克隆得到一个新基因FcSILP，其核苷酸序列如序列表SEQ ID N0.1所示，在SEQ ID N0.1所示序列的92_232bp处为该基因的编码区；其编码的氨基酸序列如序列表SEQ ID N0.2所示，它包含141bp的开放阅读框，编码46个氨基酸，等电点为3.76，预测的分子量为4.94kD。 申请人:设计了克隆上述的基因FcSILP的cDNA序列的引物对，其核苷酸序列如下所示:正向引物:5’ -CATGCCATGGTGTGTTTTGATCCCGAAAGCAG-3 ’ ；反向引物:5’ -GGGTGACCTGACAAGTAATAACAGTACCCATC-3，。其中下划线表明分别为Nco I及BstE II酶切位点及保护碱基。一种FcSILP基因在提高植物抗逆性中的应用，其步骤如下:利用农杆菌介导的遗传转化方法转化烟草和枳，获得的转基因植株经生物学功能验证，表明本专利技术所克隆的FcSILP基因具有多重抗逆功能。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点:土壤盐溃化严重影响植物正常生长发育及作物的地理分布，传统的淡水洗涤、合理的排灌、施用化学改良剂等方法都不能有效的改良盐溃化问题；依托本专利技术能有效改善植物的耐盐能力，使其适应盐碱环境。一旦获得有效转基因材料，生产上可有效降低能源消耗，减少化学药剂的使用；而且本专利技术主要用于改善砧木材料，因此不存在转基因食品安全隐患，易于被公众所接受认可。通过农杆菌介导的遗传转化将该基因导到植株中，鉴定其在不同逆境条件下的功能，为植物抗逆分子设计育种提供新的基因资源，为实施绿色农业、节水农业提供新的遗传资源。【专利附图】【附图说明】图1为一种本专利技术的技术流程图。图2为一种FcSILP基因在不在胁迫处理下的表达示意图。图2A是取叶片接种溃瘍本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分离的基因，其序列为SEQ?ID?NO.1所示。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘继红，龚小庆，张静燕，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：