[發(fā)明專利]一種小鹽芥液泡膜鈉氫反向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白NHX2及其編碼基因與應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380074516.4
• 申請日: 2013-04-22
• 公開（公告）號: CN105008386B
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔洪志;梁遠(yuǎn)金;田大翠;劉捷
• 申請（專利權(quán)）人: 創(chuàng)世紀(jì)種業(yè)有限公司
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/63;C12N15/82;A01H4/00;A01H5/00;A01H6/20
• 代理公司: 北京北翔知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11285
• 代理人: 屈靜

一個(gè)來源于小鹽芥的液泡膜鈉氫反向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白NHX2及其編碼基因，以及其在培育耐鹽提高的轉(zhuǎn)基因植物中的應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及植物蛋白及其編碼基因與應(yīng)用，特別是涉及一個(gè)來源于小鹽芥的液泡膜鈉氫反向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白NHX2及其編碼基因，以及其在培育耐鹽性提高的轉(zhuǎn)基因植物中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

鹽脅迫是世界農(nóng)業(yè)生產(chǎn)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(dǎo)致糧食和經(jīng)濟(jì)作物減產(chǎn)的主要因素。世界上鹽堿土的面積約有4億公頃，占灌溉農(nóng)田的1/3。鹽堿地在中國分布廣泛，現(xiàn)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(fā)利用有著極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。而植物抗鹽堿、耐干旱能力的提高和適宜在鹽堿地上生長并具有較高經(jīng)濟(jì)和生態(tài)價(jià)值的植物種或品系的選育，則是利用鹽堿地經(jīng)濟(jì)、有效的措施。對絕大多數(shù)農(nóng)作物來說，大多數(shù)植物對鹽堿、干旱的耐受性差，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(chǎn)生毒害作用。因此如何在鹽漬環(huán)境下提高作物產(chǎn)量就成為全世界農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中十分重要的問題。

植物的耐鹽性是一個(gè)十分復(fù)雜的數(shù)量性狀，其耐鹽機(jī)制涉及從植株到器官、組織、生理生化直至分子的各個(gè)水平。各國的科學(xué)家也為此做了大量的工作，并取得了很多新進(jìn)展，特別在利用高等模式植物擬南芥來研究植物的耐鹽分子機(jī)理方面，使該領(lǐng)域的研究有了突破性的進(jìn)展(Zhu JK.2002.Salt and drought stress singal transduction inplants.Annu.Rev.Plant Biol.53：1247-1273；Zhang ZL.2011.Arabidopsis FloralInitiator SKB1 Confers High Salt Tolerance by Regulating Transcription andPre-mRNA Splicing through Altering Histone H4R3and Small NuclearRibonucleoprotein LSM4Methylation.Plant Cell，23：396-411)。高等植物細(xì)胞可有多種途徑感受外界環(huán)境中物化參數(shù)的變化，從而將胞外的信號變?yōu)榘麅?nèi)信號，通過系列的信號傳導(dǎo)最后將脅迫信號傳遞至細(xì)胞核內(nèi)，激活轉(zhuǎn)錄因子，而激活轉(zhuǎn)錄因子再作用于功能基因，啟動逆境應(yīng)答基因的表達(dá)從而提高植物的耐逆性。盡管研究者已從不同側(cè)面開展了大量研究，但由于其機(jī)制十分復(fù)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(guān)鍵因子仍未找到；植物耐鹽的分子機(jī)制并不十分清楚。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明人利用SSH(抑制差減雜交)與RACE(cDNA末端快速擴(kuò)增)相結(jié)合的方法克隆了小鹽芥的一個(gè)液泡膜鈉氫反向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(本文命名為NHX2)的編碼基因，并測定了其DNA序列。并且發(fā)現(xiàn)通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)將其導(dǎo)入植株后，可明顯改善轉(zhuǎn)基因植株的耐鹽性，而且這些性狀可穩(wěn)定遺傳。

本發(fā)明第一方面提供小鹽芥的一個(gè)液泡膜鈉氫反向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白NHX2的編碼基因(本文命名為ThNHX2)，其序列為SEQ ID NO：2。

本發(fā)明第二方面提供一種重組表達(dá)載體，其含有本發(fā)明第一方面所述的基因，其是通過所述基因插入到一種表達(dá)載體而獲得的，優(yōu)選地，所述表達(dá)載體是pCAMBIA2300；并且所述基因的核苷酸序列與所述重組表達(dá)載體的表達(dá)控制序列可操作地連接；優(yōu)選地，所述重組表達(dá)載體為附圖2所示的35S-ThNHX2-2300載體。

本發(fā)明第三方面提供一種重組細(xì)胞，其含有本發(fā)明第一方面所述的基因或者本發(fā)明第二方面所述的重組表達(dá)載體；優(yōu)選地，所述重組細(xì)胞為重組農(nóng)桿菌細(xì)胞。

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