[發明專利]高粱抗鹽基因SbSAP14及其應用

無效

• 申請號: 201210553688.7
• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號: CN103044535A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 王小菁;王瑛華;孫姝蘭;彭建宗
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/63;C12N5/10;C12N1/21;C12N15/84;A01H5/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 張海文

技術領域

本發明屬于基因工程領域，具體涉及高粱抗鹽基因SbSAP14、含有SbSAP14基因的重組表達載體、SbSAP14基因編碼的蛋白，以及SbSAP14基因在提高植物抗鹽性能上的應用。

背景技術

非生物脅迫，諸如干旱、鹽、極端溫度、高光、重金屬等，影響了作物的生長和產量，對農業生產造成巨大威脅，嚴重影響了農業的可持續性發展。非生物脅迫是全球范圍內作物減產的主要原因，幾種最主要的作物平均減產高達50%以上(Vij?and?Tyagi?2007)。隨著作物栽培擴大到一些并不適宜作物生長的地區，培育出具有抗逆性的植物品種變得越來越重要（Kathuria?et?al.2007）。轉基因方法為提高植物對非生物脅迫的耐受力提供了新途徑。因而，克隆、鑒定抗逆相關基因，利用轉基因技術改良和創造作物抗逆新種質，對選育抗逆植物新品種具有重要的促進意義。

高粱(?Sorghum?bicolor?L.?Moench)?是禾本科高粱屬的一年生草本植物，是全世界種植的第五大禾谷類作物，具有C4植物高光效特征。作為糧食作物，高粱抗旱、耐鹽堿和貧瘠土壤，在干旱和半干旱農業生產中占有及其重要的位置。除此之外，它也是重要的飼料植物和釀造業原料。高粱遺傳多樣性豐富，雜種優勢強，雜優利用廣泛?；诟吡蛔陨淼膬烖c，從高粱中克隆到相關的抗逆基因，并對其進行功能鑒定、明確基因功能，可為作物的分子育種提供理論上的指導，并為創制具有耐旱、耐鹽性轉基因水稻和高粱作物等新種質、新材料提供了研究基礎，也為改良和提高干旱、半干旱及鹽堿地區生長的作物抗逆性提供了候選基因資源。

脅迫相關蛋白（Stress?Associated?Protein，SAP），是一類涉及脅迫應答和脅迫調控的鋅指蛋白，該家族的典型特征是含有特異性的A20/AN1鋅指結構域。近年研究發現SAP蛋白在植物中具有抗非生物脅迫的功能，因而日漸受到重視。2004年，Mukhopadhyay等人從秈稻中克隆到一個含有A20和AN1鋅指結構的基因，A20和AN1鋅指分別位于N端和C段。這個基因被命名為OsiSAP1，是植物中發現的第一個SAP基因，超表達OsiSAP1的轉基因煙草抵抗多種非生物脅迫的能力增強(Mukhopadhyay?et?al.?，2004)。Vij等人應用實時定量PCR技術分析了非生物脅迫對水稻SAP家族基因表達的影響，結果發現所有的水稻SAP基因均受到一種或幾種非生物脅迫的誘導(Vij?and?Tyagi?2006)。在此之后，水稻中另外兩個SAP基因取得了與OsiSAP1相似的研究結果。OsiSAP8受到熱、冷、鹽、干燥、重金屬等多種脅迫誘導。超表達OsiSAP8的轉基因煙草和水稻植株，對鹽、干旱和冷脅迫的耐受力在種子萌發期和幼苗期均明顯提高，表現在萌發率、脅迫恢復后鮮重獲得量等方面(Kanneganti?and?Gupta?2008)。值得一提的是，轉基因水稻在開花期對鹽和干旱具有抗性，而且與未受脅迫的轉基因植株相比產量上沒有損失。超表達ZFP177（OsiSAP9）的轉基因煙草植株對低溫和高溫脅迫的耐受力增強，但同時對鹽和干旱脅迫敏感性增強(Huang?et?al.?2008)。上述研究結果揭示SAP基因家族在植物應答不同的非生物脅迫過程中發揮不同的功能。超表達該家族基因可以增強植物的抗逆性，表明SAP基因家族是通過基因工程提高作物抗脅迫能力的具有應用價值的有效基因。

同一家族的基因在不同植物中表達的時間和空間存在差異，而且功能也有所不同。不同的植物可能采用不同的分子機制來調控植物對各種生物脅迫和非生物脅迫的應答，因此，研究高粱中的基因（SbSAP）在整個脅迫應答調控網絡中所起的作用，以及SAP基因在抗逆過程的作用，對于對將來利用高粱SbSAP基因來改良重要的糧食作物和經濟作物得到抗逆能力增強的新品種具有十分重要的實踐意義。

發明內容

本發明的一個目的在于提供高粱抗鹽脅迫基因SbSAP14及其在提高植物抗鹽性能上的應用。

本發明所采用的技術方案是：

高粱抗鹽蛋白SbSAP14，其氨基酸序列如SEQ?ID?NO:2所示。

高粱抗鹽基因SbSAP14，其編碼SEQ?ID?NO:2所示的蛋白。

高粱抗鹽基因SbSAP14，其核苷酸序列如SEQ?ID?NO:1所示。