[发明专利]小麦盐敏基因TaDi19A及其应用

说明书

技术领域

本发明属于生物基因工程技术领域，尤其涉及盐敏基因——锌指蛋白基因TaDi19A及其应用。

背景技术

全世界盐渍化土地面积已超过8亿公顷，占总面积的6％。我国土地盐渍化程度更为严重，约有7000万公顷，占总面积的10％。土壤盐渍化严重影响农作物生长和产量。随着经济的发展，土壤盐渍化愈来愈严重，已成为一个全球关注的社会问题；特别是我国人口众多，土壤盐渍化已经成为制约我国经济和社会发展的重要因素。因此，培育耐盐农作物新品种已成为当前一个十分迫切的任务。

除了传统育种方法外，利用基因工程和细胞工程等新技术可以快速稳定地获得具有优良耐盐能力的作物新品种。利用转基因改良植物技术将新的性状转入到作物中，以此开发高效的转基因作物新品种，用于在盐碱地种植是一项具有广阔应用前景的技术。其前提是，必须较系统地了解植物耐盐机制，分离高效的与耐盐相关的基因。

多年来，有关植物耐盐机制方面研究已取得了较大的的进展，克隆了大量盐胁迫相关基因，为进一步阐明植物耐盐机制提供了理论线索和依据。一些实验表明，将植物本身以及其他生物中与耐盐相关的基因转入植物中，其异源转录和翻译产物可以使转基因植物的抗盐能力发生改变。转化的目的基因的表达包括两个方面：一是提高耐盐能力的基因，可通过过表达或诱导型表达提高植物耐盐能力；二是盐敏感基因，可通过抑制或诱导型抑制植株本身的组成型表达提高植物耐盐能力。

目前，已发现了一些能显著改变植物耐盐能力的基因，其中大部分为转录因子相关基因。它们可通过调节下游耐盐相关基因的表达来调控植物的耐盐能力。研究表明，将这些基因转化到植物中，根据功能选择性地控制它们在转基因植株中的表达特征，可以明显提高植物的耐盐能力。

锌指蛋白是一类非常重要的蛋白质，参与细胞的多种生物学过程。根据序列特征，锌指蛋白可分为多种类型，不同类型锌指蛋白在细胞中的功能具有显著差异。近年来已有试验表明，部分锌指蛋白在植物耐盐过程中发挥重要作用。但有关TaDi19A所属锌指蛋白基因在植物耐盐过程中的作用尚未见报道。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种耐敏基因——小麦锌指蛋白基因TaDi19A及其应用。

本发明的技术方案在于从小麦中分离得到锌指蛋白基因——小麦锌指蛋白基因TaDi19A，并构建RNAi载体或人工miRNA载体转入小麦等农作物中，以实现农作物在盐渍化土壤中种植，充分利用次质土壤。

本发明提供的小麦盐敏基因名称为小麦锌指蛋白基因TaDi19A，所述基因cDNA的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。

本发明还提供了含上述的小麦锌指蛋白基因TaDi19A的植物表达载体pSTART-Di19A。

本发明所述基因TaDi19A及含所述基因TaDi19A的植物表达载体pSTART-Di19A在培育耐盐植物中的应用。其中所述植物优选是普通小麦或拟南芥。

将本发明所述基因，根据RNAi策略导入植物细胞，植物就可以获得耐盐能力。为了便于对转基因植物或细胞系进行筛选，可以对含有所述基因TaDi19A的植物表达载体pSTART-Di19A进行加工，如可以加入选择标记(GUS等)或者具有抗性的抗生素标记物(潮霉素，卡那霉素，庆大霉素等)等。

本发明所述的基因可广泛用于培育耐盐农作物物品种，并可为深入阐明植物耐盐机制提供理论依据。

本发明的有益效果：利用现有的植物基因工程技术，本发明首次克隆得到了小麦锌指蛋白基因TaDi19A，并通过根瘤农杆菌介导的方法将该基因转入拟南芥，经过比较分析证明，转基因植株的耐盐能力明显下降。据此可通过RNAi策略开发和培育耐盐作物新品种。

附图说明

图1TaDi19A基因全长cDNA序列的扩增结果

其中：Marker为λDNA/(EcoR I+Hind III)；Marker(下同)。

图2TaDi19A定位于染色体短臂3BS的PCR结果。

图3TaDi19A在多种处理下在山融3号中的半定量RT-PCR分析。

图4TaDi19A的亚细胞定位。

图5aDi19A转基因拟南芥植株PCR鉴定。

其中：WT：野生型；VC：转化空载体；OE：过表达转基因植株(下同)。

图6TaDi19A转基因拟南芥植株RT-PCR鉴定。

图7TaDi19A转基因拟南芥植株各种胁迫下种子萌发情况。

图8TaDi19A转基因拟南芥植株幼苗期根的伸长受盐抑制大于对照。