[发明专利]水稻蛋白OsCSP1及其编码基因与应用

说明书

技术领域

本发明涉及功能基因组学领域，尤其涉及一种水稻蛋白OsCSP1及其编码基因与应用。

背景技术

土壤盐渍化对农业的威胁是一个全球性的问题。全世界共有10亿公顷的盐碱地，约占世界陆地面积7.6％，我国盐碱地近1亿多公顷，农业耕地因盐渍化引起的减产、弃耕地就近333.5万公顷。近年来，我国设施农业的快速发展，特别是蔬菜和花卉大棚生产面积不断扩大，据统计，2005年全国蔬菜、花卉、瓜果等作物设施栽培面积达210万公顷。设施农业的发展为农业生产结构调整和提高农业生产效益发挥了重要作用，但是随着设施栽培时间延长，土壤次生盐渍化的问题日益加剧，严重影响了设施栽培作物的产量和品质，效益也随之下降，从而影响设施农业的健康发展。解决设施栽培土壤盐渍化一般采取以下两种措施，一是用石膏和硫磺等化学方法或用排水和灌溉洗盐等物理方法改良土壤；二是通过常规育种或生物技术手段培育耐盐作物品种，而前者投入成本高。通过培育适宜在盐碱地区栽培和设施栽培的农作物抗盐新品种将不仅能有效解决设施栽培土壤盐渍化问题，而且还能通过有效利用部分盐渍化土地而大大地缓解我国土地资源匮乏的问题。

近年来，随着模式植物拟南芥和水稻基因组测序完成，植物基因组学研究已转入到功能基因组学。目前一些研究功能基因组学的新方法和实验技术体系如cDNA微阵列、基因芯片、基因表达系统分析(serial analysis ofgene expression，SAGE)、基因敲除(gene knockout)和RNAi分析均能有效分析大量基因的表达和功能模式，并在耐盐性相关功能基因资源发掘上取得了一定进展。一些与渗透调节相关基因已从不同植物种类中被成功克隆并转化应用，如脯氨酸合成相关基因P5CS(Kishor PBK，Hong Z，MiaoG H，Hu CAA，Verma DPS.Overexpression of P5CS increases prolineproduction and confers osmotolerance in transgenic plants.Plant Physiol，1995，108：1387-1394)和甜菜碱脱氢酶BADH基因(肖岗，张耕耘，刘凤华等，山菠菜甜菜碱醛脱氢酶基因研究，科学通报，1995，40(8)：741-745)。

植物体内Na⁺离子平衡是植物自身耐盐调节的重要机制。朱健康研究小组发现拟南芥SOS基因系列的调控信号是植物自身调节Na⁺离子平衡的重要途径之一。2005年，林鸿宣研究小组与美国栾升教授合作，成功克隆了水稻耐盐相关的数量性状基因SKC1。该基因能控制水稻植株地上部钠离子和钾离子的含量，维持钠和钾离子平衡，使过量钠离子不在茎叶等部位积累，并使钠离子回流到根部，减轻钠离子毒害，同时增加营养元素钾离子，从而增加水稻耐盐性。

众所周知，水稻的基因图谱已经绘制完成，也就是说大部分水稻基因序列是公开的，但是具体涉及到某个基因的功能是未知的，特别是某个基因编码的蛋白以及该蛋白的对水稻产生的功能影响也是未知的。直接鉴定某个基因的功能是非常困难的，现有手段往往是先分离出植物蛋白，检测该蛋白的氨基酸序列，然后再通过氨基酸序列来比对公用数据库中的某个基因序列，从而确定该基因的功能以及该基因的应用。

发明内容

本发明提供了一种水稻蛋白，名称为OsCSP1，它是一个受盐诱导表达方式的蛋白，有助于提高水稻耐高盐和耐低温性能。

一种水稻蛋白，具有序列表中SEQ ID NO.1所述的氨基酸序列。

该蛋白能够上调超氧物歧化酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶等抗氧化酶活性，清除因高盐或低温胁迫产生过多的活性氧(超氧离子或过氧化氢)，维持细胞体内活性氧水平在正常范围内，保护幼苗、植株免遭因高盐或低温引发的氧化损伤，提高植物抗逆能力。