[發明專利]芝麻抗旱、耐濕與耐鹽基因SiNAC56及其編碼的蛋白與應用

有效

• 申請號: 201811408071.X
• 申請日: 2018-11-23
• 公開（公告）號: CN109536509B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 黎冬華;山姆;游均;瑪麗;周瑢;劉愛麗;張秀榮
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院油料作物研究所
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C07K14/415;C12N15/10;C12N15/82;A01H5/00;A01H5/10;A01H6/20
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 黃君軍

本發明屬于基因工程技術領域，提供了芝麻抗旱、耐濕與耐鹽基因SiNAC56及其編碼的蛋白與應用；所述芝麻抗旱、耐濕與耐鹽基因SiNAC56為如SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列；或者為SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列經過添加、取代、插入或缺失一個或多個核苷酸而產生的具有抗旱性的核苷酸序列；本發明將SiNAC56基因構建到表達載體，通過農桿菌介導的轉化方法，將SiNAC56基因轉入擬南芥，獲得轉基因擬南芥；通過將抗旱、耐濕及耐鹽相關芝麻基因SiNAC56在擬南芥中的過量表達，發現此基因可顯著提高植物的抗旱、耐濕和耐鹽能力，因此本發明在提高植物抗旱、耐濕及耐鹽等性能上有很好的應用前景。

技術領域

本發明涉及基因工程技術領域，尤其涉及芝麻抗旱、耐濕與耐鹽基因SiNAC56及其編碼的蛋白與應用。

背景技術

芝麻(Sesamum indicum L.)也被稱為孤兒作物。如今，由于其優質的含油量(50％左右)、蛋白質(25％左右)和豐富的抗氧化物質(芝麻素、木酚素等)，世界對其種子的需求正在增加。除了這些營養物質之外，芝麻種植還有許多的農業優勢：它在熱帶和溫帶氣候條件下生長良好，不需要降雨或者灌溉，可以在儲存的土壤濕度上生長，可以在低投入的純林中生長，或者在多種作物的混交林中生長。盡管芝麻有許多優點，但對芝麻的研究較少，因此對芝麻的遺傳和育種改進工作受到極大的限制。芝麻產量有限的主要原因是芝麻主要分布在發展中國家，通常是小農生產。盡管芝麻具有很高的產量潛力，但是由于受到生物和非生物逆境脅迫的共同作用，實際產量相當低且不穩定，這也是芝麻產業發展的重大瓶頸問題。

芝麻主要種植在干旱和半干旱地區，容易遭受極端和間歇性的干旱脅迫，難以獲得穩定且較高的產量，同時干旱脅迫對芝麻品質也有很大的影響。近年來我國芝麻生產旱害發生不斷加重，造成減產嚴重。黃淮和長江流域芝麻主產區，容易受到季節性干旱，對芝麻生長發育和產量造成嚴重影響。我國西部、東北芝麻春播區和長江以南秋播區，常年遭受干旱威脅，影響產量。而濕害是影響我國江淮芝麻主產區芝麻產量穩定和提高的主要非生物逆境因素，主產區芝麻在全生育期(通常是6月至9月份)都有可能遭受濕害脅迫，尤其是苗期正處于大多數地區的雨季，濕害脅迫也通常伴隨著病害的發生，造成芝麻減產甚至絕收。而我國西部地區和沿海地區的芝麻生產則主要受到土壤鹽堿化的影響，則耐鹽育種是提高這些地區芝麻產量的決定性因素。因此，在非生物脅迫環境下獲得高且穩的產量，需要相關抗性基因型，通過提高芝麻抗旱、耐濕和耐鹽能力，促進高產穩產，對促進我國芝麻產業發展、解決總量自給不足問題十分必要。芝麻非生物逆境的研究比較薄弱，分子相關研究較少。發掘芝麻非生物逆境抗性相關功能基因，是開展芝麻相關抗性分子育種，以提高芝麻抵御非生物逆境能力的重要基礎和可靠途徑。

因此，迫切需要發掘一種芝麻抗旱、耐濕與耐鹽基因，從而為開展芝麻抗旱、耐濕與耐鹽性分子育種，以作為提高芝麻抗旱、耐濕與耐鹽能力的重要基礎和可靠途徑之一。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術之缺陷，提供了芝麻抗旱、耐濕與耐鹽基因SiNAC56及其編碼的蛋白與應用，該基因SiNAC56可用來提高植物的抗旱、耐濕與耐鹽能力以便用于油料作物抗旱、耐濕與耐鹽品種的選育，由此來提高作物抗旱、耐濕與耐鹽性，保證作物高產穩產。

為實現上述目的，本發明是這樣實現的：

在本發明的第一方面，提供了一種芝麻抗旱、耐濕與耐鹽基因SiNAC56，所述芝麻抗旱、耐濕與耐鹽基因SiNAC56為如SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列；或者為SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列經過添加、取代、插入或缺失一個或多個核苷酸而產生的具有抗旱、耐濕與耐鹽性的核苷酸序列。

本發明的芝麻抗旱、耐濕與耐鹽基因SiNAC56是由申請人基于芝麻全基因組測序、進行大量生物信息學分析篩選獲得的。申請人將其命名為芝麻抗旱、耐濕與耐鹽基因SiNAC56。