[發明專利]大豆基因GmFER1在植物抗鹽脅迫中的應用

有效

• 申請號: 202111274026.1
• 申請日: 2021-10-29
• 公開（公告）號: CN114015700B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 李永光;房慶偉;鄭己強;李澤陽;李月;趙佳梁;張沿政;韓英鵬
• 申請（專利權）人: 東北農業大學
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/84;A01H5/00;A01H6/20
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 鄧宇

大豆基因GmFER1在植物抗鹽脅迫中的應用，屬于基因工程技術領域。本發明為了提高植物的抗鹽能力，提供了大豆基因GmFER1在植物抗鹽脅迫中的應用，具體通過將大豆基因GmFER1轉入雙子葉植物擬南芥中，獲得具有明顯表型的純系植株，明確GmFER1在細胞中的定位，并鑒定GmFER1在轉基因植株中的表達，驗證了大豆GmFER1基因的抗鹽功能。此外，本發明得到的轉基因材料通過之后的繼代繁殖及鑒定，可以成為穩定的抗鹽遺傳材料。本發明對于加速抗鹽植物的育種進程以及提高育種效率有重要的理論意義和實踐價值。

技術領域

本發明屬于基因工程技術領域，具體涉及大豆基因GmFER1在植物抗鹽脅迫中的應用。

背景技術

大部分植物的鐵含量在100-300mg/kg之間，鐵是植物生長發育所必需的微量元素之一，參與植物的各種生理活動。鐵蛋白是主要的鐵儲存場所，葉片中有60％以上的鐵儲存在鐵蛋白中，甚至豆科種子大約90％的鐵元素都儲存在鐵蛋白里。鐵蛋白主要分布在線粒體、葉綠體以及造粉體和淀粉體等質體中。

鐵蛋白還可以作為脅迫反應蛋白，響應高鐵脅迫，過表達鐵蛋白能夠提高植物對高鐵的耐性。除此之外，鐵蛋白也能被干旱、冷和高鹽等非生物脅迫誘導表達。鐵離子在參與電子傳遞的過程中，會因芬頓反應產生活性氧。在擬南芥fer1-3-4突變體的葉片和花中，能觀察到活性氧的變化，這說明鐵蛋白可能參與氧化脅迫應答。臧新山等通過讓小麥過表達自身鐵蛋白TaFER-5B基因，提高了小麥的ROS自由基的清除能力，并證實了由于轉基因小麥因ROS自由基清除能力的增強而提高了小麥耐干旱脅迫，氧化應激和鐵過剩壓力等非生物脅迫的能力(臧新山.小麥熱脅迫響應基因TaFER、TaOEP16-2和TaPEPKR2的克隆及功能鑒定[D].中國農業大學,2014.)。程志強等通過讓水稻異源表達豌豆鐵蛋白成功增加了水稻對氧化脅迫和稻瘟病菌的抗性(程志強.轉hrmA基因和鐵蛋白基因水稻的抗病性研究[D].浙江大學,2002.)。

GmFER1基因是大豆鐵蛋白基因家族成員，含有Ferritin結構域，編碼鐵蛋白。但是人們對于GmFER1基因在逆境脅迫響應方面的功能還不太了解。

發明內容

本發明為提高植物的抗鹽能力，提供了大豆基因GmFER1在植物抗鹽脅迫中的應用，所述基因GmFER1的核苷酸序列如SEQ?ID?No.10所示。

進一步地限定，所述應用是利用大豆基因GmFER1獲得轉基因植物，以提高植物的抗鹽能力。

進一步地限定，所述轉基因植物的制備方法包括以下步驟：

S1、克隆大豆基因GmFER1，所述基因GmFER1的核苷酸序列如SEQ?ID?No.10所示；

S2、將基因GmFER1構建到表達載體中，獲得重組載體；

S3、將重組載體導入植物中，獲得轉基因植物，并通過抗性篩選，獲得轉基因陽性單株，自交獲得轉基因純合體。

進一步地限定，S1所述大豆品種為墾豐16。

進一步地限定，S2所述表達載體為pCAMBIA3300。

進一步地限定，S2所述重組載體含有草銨膦抗性標記基因。

進一步地限定，S3所述植物為擬南芥。

本發明還提供了一種含有大豆基因GmFER1的編碼序列的植物表達載體，所述大豆基因GmFER1的核苷酸序列如SEQ?ID?NO.10所示。

進一步地限定，所述植物表達載體為pCAMBIA3300，且所述植物表達載體含有草銨膦抗性標記基因。

本發明還提供了上述植物表達載體在植物抗鹽脅迫中的應用。

另外，本發明還提供了驗證大豆基因GmFER1的方法，具體如下：