[發明專利]一種羽毛針禾棉子糖合酶基因SpRAFS1在促進植物根發育中的應用

在審

• 申請號: 202310289990.4
• 申請日: 2023-03-23
• 公開（公告）號: CN116144682A
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 李鴻彬;李榕;王斐;楊丹
• 申請（專利權）人: 石河子大學
• 主分類號: C12N15/54
• 分類號: C12N15/54;C12N9/10;C12N15/84;C12N15/74;C12N1/21;A01H5/06;A01H6/20;C12R1/01
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• 代理人: 高天星

本發明公開了一種羽毛針禾棉子糖合酶基因SpRAFS1在促進植物根發育中的應用，屬于基因工程技術領域。所述羽毛針禾棉子糖合酶基因SpRAFS1的核苷酸序列如SEQ?ID?NO：1所示，其編碼的蛋白的氨基酸序列如SEQ?ID?NO：2所示。本發明克隆得到羽毛針禾棉子糖合酶SpRAFS1基因，而且成功構建其植物表達載體并轉化，在轉基因植物中研究該基因的功能，經實驗證實，羽毛針禾棉子糖合酶SpRAFS1基因在轉基因植物中過量表達，使植物的根系生長更為旺盛，該基因具有改良植物根系發育的功能；這對于揭示羽毛針禾的抗逆機理，豐富植物根系發育分子生物學理論，具有重要的意義。

技術領域

本發明涉及基因工程技術領域，特別是涉及一種羽毛針禾棉子糖合酶基因SpRAFS1在促進植物根發育中的應用。

背景技術

近些年來，環境問題成為影響植物生長發育的主要因素之一，不良環境主要包括干旱、水澇、高溫、低溫、鹽堿化等。逆境脅迫會影響農作物生長及生理變化，會造成農作物減產和品質降低。

根系作為農作物的重要器官之一，健壯發達的根系是農作物生長發育的基礎，根部在農作物生長過程中起到以下作用：(1)傳輸作用，根系會吸收營養和水分傳輸到地上部，地上部產生的有機物質也傳遞給根系。(2)儲存作用，農作物在生長過程中會把養分運輸到根部儲存起來，在地上部形成養分不足時，可從根部輸送養分來保持農作物的正常生長。(3)支撐作用，根部具有固定作用，根系可將農作物穩定在土壤中，并支撐地上部免受外界環境不良影響。(4)合成和分泌作用，根系可以合成多種必須氨基酸、生物堿等供農作物生長，還可分泌多種化合物、有機酸等，以應對外界環境變化產生的影響，促進農作物對養分的吸收(梅四衛等.2018)。植物根部采用各種機制來增加獲取資源和耐受非生物脅迫的能力(White?etal.,2013a,b)，包括根毛的產生，適當的根系結構的發育，有益的共生關系的培育以及改善根際中的物理和生物土壤條件(Whiteetal.,2013b)。

羽毛針禾(Stipagrostispennata)其形態特點是，稈直立、叢生、光滑無毛；株高30-70厘米。羽毛針禾生于荒漠中海拔400-1600米的沙地、沙丘和沙壟上，產哈巴河、布爾津、烏蘇、精河、沙灣、瑪納斯、呼圖壁、昌吉、米泉、奇臺等縣市及塔里木盆地；在中亞和歐洲也有分布。羽毛針禾是一種多年生草本植物，有著非常的根系結構，它抗早、耐風蝕、耐沙埋，是固定流沙地不可多得的一種固沙植物(買買提.1990)。羽毛針禾有著非常豐富的根系結構，羽毛針禾不僅具有向下伸長的根(長達90cm)，更具有發達的側向伸展的水平根系(根數可達80多根，長達4～5m)輻射狀分布在40cm的沙層中。根毛幾乎遍布了整個側根，相互交錯并緊緊地將沙粒纏繞、黏結于根面，以至于沙粒經蒸餾水清洗也未能成功洗脫。部分裸露在沙面的白色細根由于長時間的風吹日曬已不具根鞘，但并未呈現萎蔫狀態。