[發明專利]一種秋茄鈉氫轉運蛋白NHA1及其編碼基因與應用

有效

• 申請號: 201380072632.2
• 申請日: 2013-09-25
• 公開（公告）號: CN104995204B
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發明（設計）人: 崔洪志;王建勝;劉捷;王婷婷
• 申請（專利權）人: 創世紀種業有限公司
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/82;C12N15/63;C12N5/10
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 屈靜

提供了一種來源于秋茄的鈉氫轉運蛋白NHA1、其編碼基因及其在培育耐鹽提高的轉基因植物中的應用。

技術領域

本發明涉及植物蛋白及其編碼基因與應用，特別是涉及一種來源于秋茄的鈉氫轉運蛋白NHA1及其編碼基因，以及其在培育耐鹽性提高的轉基因植物中的應用。

背景技術

鹽脅迫是世界農業生產最重要的非生物逆境危害之一，鹽漬土壤通常以鈉鹽、鈣鹽或鎂鹽為主，成為影響植物生長、導致糧食和經濟作物減產的主要因素。世界上鹽堿土的面積約有4億公頃，占灌溉農田的1/3。鹽堿地在中國分布廣泛，現有鹽堿地面積約0.4億公頃。隨著我國人口增加，耕地減少，鹽堿地資源的開發利用有著極其重要的現實意義。而植物抗鹽堿能力的提高和適宜在鹽堿地上生長并具有較高經濟和生態價值的植物種或品系的選育，則是利用鹽堿地經濟、有效的措施。對絕大多數農作物來說，大多數植物對鹽堿的耐受性差，只能生長在氯化鈉含量為0.3％以下的土壤上，土壤中過量的Na+會對植物體的正常的生長代謝產生毒害作用。因此如何在鹽漬環境下提高作物產量就成為全世界農業生產中十分重要的問題。

植物的耐鹽性是一個十分復雜的數量性狀，其耐鹽機制涉及從植株到器官、組織、生理生化直至分子的各個水平。各國的科學家也為此做了大量的工作，并取得了很多新進展，特別在利用模式植物擬南芥來研究植物的耐鹽分子機理方面，使該領域的研究有了突破性的進展(Zhu JK.2002.Salt and drought stress singal transduction inplants.Annu.Rev.Plant Biol.53：1247-1273；Zhang ZL.2011.Arabidopsis FloralInitiator SKB1Confers High Salt Tolerance by Regulating Transcription andPre-mRNA Splicing through Altering Histone H4R3 and Small NuclearRibonucleoprotein LSM4 Methylation.Plant Cell，23：396-411)。高等植物細胞可通過多種途徑感受外界環境中物化參數的變化，從而將胞外的信號傳遞到胞內信號，通過系列的信號傳導最后將脅迫信號傳遞至細胞核內激活轉錄因子。激活轉錄因子再作用于功能基因，啟動逆境應答基因的表達，從而提高植物的耐逆性。盡管研究者已從不同側面開展了大量研究，但由于其機制十分復雜，植物抗鹽中的許多重要問題仍有待探索。例如，植物抗鹽的關鍵因子仍未找到；植物耐鹽的分子機制并不十分清楚。

發明內容

本發明人利用SSH(抑制差減雜交)與RACE(cDNA末端快速擴增)相結合的方法克隆了一種秋茄鈉氫轉運蛋白(本文命名為NHA1)的編碼基因，并測定了其DNA序列。并且發現通過轉基因技術將其導入植株并使其表達后，可顯著改善轉基因植株的耐鹽性，而且這些性狀可穩定遺傳。

本發明第一方面提供秋茄的一種鈉氫轉運蛋白NHA1的編碼基因(本文命名為KcNHA1)，其序列為SEQ ID NO：2。

本發明第二方面提供一種重組表達載體，其含有本發明第一方面所述的基因，其是通過將所述基因插入到一種表達載體而獲得的，并且所述基因的核苷酸序列與所述重組表達載體的表達控制序列可操作地連接；優選地，所述表達載體是pCAMBIA2300；優選地，所述重組表達載體為附圖2所示的35S-KcNHA1-2300載體。

本發明第三方面提供一種重組細胞，其含有本發明第一方面所述的基因或者本發明第二方面所述的重組表達載體；優選地，所述重組細胞為重組農桿菌細胞。

本發明第四方面提供一種改善植物耐鹽性的方法，包括：將本發明第一方面所述基因或者本發明第二方面所述的重組表達載體導入植物或植物組織并使所述基因表達；優選地，所述植物是擬南芥。