[發明專利]一種通過下調PAB2和PAB8提高植物對NaCl耐受性的方法

有效

• 申請號: 201610056139.7
• 申請日: 2016-01-27
• 公開（公告）號: CN105566470B
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 張大鵬;盧艷芬;于泳濤;王曉靜;王小芳
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;A01H5/00;A01H6/20
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢;張立娜

本發明公開了一種通過下調PAB2和PAB8提高植物對NaCl耐受性的方法。本發明具體提供了蛋白質1和蛋白質2作為靶標在如下任一中的應用：a1)提高植物的耐鹽性；a2)選育耐鹽性提高的植物品種；所述蛋白質1為PAB2蛋白；所述蛋白質2為PAB8蛋白。本發明研究發現，從擬南芥生物研究中心獲得的PAB2和PAB8基因雙敲除突變體對NaCl耐受性增強；因此，可利用PAB2和PAB8調節植物對NaCl的耐受性。另外，也可通過基因工程手段(RNAi技術)獲得PAB2和PAB8低表達、耐鹽轉基因作物。本發明符合可持續農業發展需求，對于研究植物耐受NaCl的分子機制、改良遺傳特性，培育高效耐鹽新品種等方面具有重要的實用價值和市場前景。

技術領域

本發明屬于生物技術領域，涉及一種通過下調PAB2和PAB8提高植物對NaCl耐受性的方法。

背景技術

隨著世界人口不斷增長，人類對糧食的需求越來越大。鹽脅迫是影響農作物產量的主要因素之一。鹽脅迫主要是通過氯化鈉作為脅迫來對植物造成損傷。土壤中高濃度的鈉離子會直接影響植物的光合作用、蛋白質合成以及能量代謝等等，導致植物發芽率降低、發育遲緩、器官的生長和分化被抑制、新陳代謝減緩等等，最終影響農作物產量。截止到目前為止，全球受鹽脅迫影響的農業土地高達1/4到1/3。此外，一項評估認為，每年由于高鹽漬化，有超過1000萬公頃的土地不得不被放棄。

在我國鹽漬地不斷增加的嚴峻形勢下，快速有效改善和利用鹽漬地資源以及提高鹽漬化土地上的農作物產量具有重大意義。目前為止，改善和利用鹽漬地的方式主要有兩種：一是通過合理灌溉、淡水洗鹽等土地改良工程措施；但是，這些方法耗資巨大且有很強的副作用；在淡水資源變得日益珍貴的今天，這些措施的實施難度較大并且很難維持。另一有效利用鹽漬化土地的方法是培育出高效耐鹽的新品種，這也是今后發展農業的重要方向。

植物的耐鹽性是由多基因數量性狀控制且受環境影響的復雜性狀；因此，傳統育種方法在提高作物耐鹽性的效果上并不是特別理想。隨著科學家們對植物耐鹽分子機制研究的不斷深入，通過基因工程等手段提高作物的耐鹽性受到廣泛重視?；蚬こ碳夹g手段的優勢在于可以精確、穩定和高效地改變基因表達，進而可以有效提高作物耐鹽性，極大地加快了育種速度，成為培育高效耐鹽新品種的主要途徑。而鑒定耐鹽基因及深入研究植物耐鹽分子機制是培育高效耐鹽新品種的首要任務。

Poly(A)幾乎存在于所有真核生物的mRNA3’端，并且影響著mRNA幾乎所有的代謝活動，例如轉運、翻譯和降解。Poly(A)結合蛋白[Poly(A)-binding protein,PABP/PAB]是RNA結合蛋白超家族中一類高度保守的蛋白亞族，廣泛存在于酵母、人和擬南芥等真核生物不同類型的細胞中。PABP/PAB蛋白通過自身的RNA識別模體RRM(RNA recognition motif)與Poly(A)結合形成翻譯起始復合物，調節mRNA的合成、降解和穩定性以及翻譯的起始等等。

對PABP基因的研究主要集中在酵母和動物中，它們的一級結構和基因結構都具有高度保守性，而高等植物有關PABP基因的研究較少。在酵母細胞中，PABP基因的缺失突變體是致死型的，說明該基因在對酵母細胞極其重要；擬南芥PABP5基因是花藥特異性表達的，該基因在小孢子發育過程中可能也起到重要的作用，它的缺失可能會引起植物的敗育。擬南芥中PAB2基因在tair網站的基因號為At4g34110，PAB8基因在tair網站的基因號為At1g49760(http://www.arabidopsis.org/)；另外，擬南芥中PAB2，PAB4和PAB8這三個基因被報道參與調控病毒的復制。

隨著植物耐鹽分子機制研究的深入及應用的拓展，如何利用已發現的耐鹽基因改變植物對NaCl的耐受性以及如何培育高效耐鹽新品種成為研究前沿。

發明內容

本發明的目的是提供一種通過下調PAB2和PAB8提高植物對NaCl耐受性的方法。

本發明提供了如下A-C中任一的應用：