[發明專利]一種提高植物基礎抗逆的方法及其應用

有效

• 申請號: 201610842457.6
• 申請日: 2016-09-21
• 公開（公告）號: CN106636125B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 吳藹民;姚遠;陳曉陽;鄧小梅
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/82;A01H5/00
• 代理公司: 44245 廣州市華學知識產權代理有限公司
• 代理人: 崔紅麗;裘暉<國際申請>=<國際公布>=

本發明公開一種提高植物基礎抗逆的方法及其應用，屬于植物抗逆領域。本發明利用生物技術上調植物體內ERF?VII成員的表達量，ERF?VII在植物體內的表達量上調后，植物的基礎抗逆增加。ERF?VII成員表達上調后，在各種非生物脅迫下，如干旱、強光、高溫、重金屬離子脅迫下，植物通過ERF?VII上調活性氧合成關鍵基因RbohD的表達，并通過活性氧傳遞逆境信號，使植物更早地感應脅迫，上調相關脅迫響應基因，從而使植物對逆境的耐受性增強。本發明發現了過表達擬南芥ERF?VII家族基因成員AtERF74能顯著提高植物基礎抗逆性，使植株通過更快迅速地ROS迸發傳遞信號，激活下游脅迫響應基因，響應環境脅迫。

技術領域

本發明屬于植物抗逆領域，特別涉及一種提高植物基礎抗逆的方法及其應用。

背景技術

隨著氣候變暖和溫室效應日益嚴重，植物和作物正面臨著越來越多的環境脅迫，如干旱、水淹、高溫、鹽脅迫等，環境脅迫已成為限制作物產量的重要影響因素之一。

活性氧(Reactive oxygen species，ROS)是氧分子在還原反應中產生的中間產物。其中，H₂O₂是ROS最重要的成員，其它形式的ROS都可以轉化為H₂O₂，H₂O₂能夠輕易地透過細胞膜和質膜，使其能在細胞內和細胞間自由流動。一方面，ROS對DNA、蛋白質、不飽和脂等大分子有明顯的破壞作用，從而使蛋白質降解，膜脂過氧化，DNA斷裂；另一方面ROS還作為一個重要的信號分子，參與調控植物的生長發育以及各種脅迫反應，如真菌入侵的防御、非生物脅迫的響應、氣孔開合的調控和木質素的合成調控等。在植物正常生長中，ROS主要作為線粒體、葉綠體和過氧化物酶體的代謝產物，而在逆境脅迫時，ROS可在細胞質中通過NADPH氧化酶(Respiratory burst oxidase homologue，Rboh)和細胞壁結合的三型過氧化物酶(cell wall bound type III peroxidases)產生。這種在植物抗逆早期迅速產生的ROS被稱作為ROS迸發，而這種ROS信號的迸發可以被植物感知并作為警報信號往下游傳遞，從而啟動各種脅迫應答機制。

發明內容

為了克服現有技術的缺點與不足，本發明的目的在于提供一種提高植物基礎抗逆的方法。利用生物技術上調植物體內乙烯響應因子第七亞家族(ethylene responsefactor VII，ERF-VII)成員的表達量，ERF-VII在植物體內的表達量上調后，植物的基礎抗逆增加。本發明涉及ERF-VII成員表達上調后，在各種非生物脅迫下，如干旱、強光、高溫、重金屬離子脅迫下，植物通過ERF-VII上調活性氧合成關鍵基因RbohD的表達，并通過活性氧傳遞逆境信號，使植物更早地感應脅迫，上調相關脅迫響應基因，從而使植物對逆境的耐受性增強。

本發明的另一目的在于提供上述提高植物基礎抗逆的方法的應用。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種提高植物基礎抗逆的方法，通過使植物的ERF-VII家族基因上調，來提高植物的基礎抗逆。

所述的ERF-VII家族基因上調為ERF74基因上調。

所述的ERF-VII家族基因上調為通過轉基因技術上調ERF-VII家族基因成員，達到植物的基礎抗逆目的。

所述的植物為擬南芥、楊樹、桉樹或水稻。

進一步的，所述的植物為擬南芥。

一種ERF-VII家族基因上調的植物，通過上述方法獲得。

所述的ERF-VII家族基因上調的植物在正常種植，鹽堿地和其他難于種植植物的土地種植。

所述的提高植物基礎抗逆的方法在提高植物基礎抗逆中的應用。