[发明专利]TT1基因在提高植物耐盐碱性中的用途

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及TT1基因在提高植物耐盐碱性中的用途。

背景技术

随着分子生物技术的迅速发展和基因克隆技术的不断完善，植物基因工程研究正向纵深发展，抗性基因研究已由抗生物逆性(如抗病、抗虫)向抗非生物逆性(如抗寒、抗旱、抗盐等)转移。

目前世界上有100多个国家存在不同类型盐碱地10亿hm²，约占全球可耕地面积的10％。我国盐碱地面积达9913万hm²，主要分布在华北、西北和东北等干旱、半干旱地区。我国东北西部松嫩平原有盐碱地面积370余万hm²，是世界上三大苏打盐碱地集中分布区之一。同时，由于工业污染、不合理灌溉和化肥使用不当等原因，次生盐碱化土壤面积也在迅速增加。盐碱地影响植被生长，使农作物减产或绝收，并间接造成生态环境恶化，且能腐蚀损坏工程设施，所造成的损失每年达25.11亿元。

因此，如何减轻土壤盐碱化对作物的危害，充分利用有限的国土资源成为农业可持续发展亟待解决的重要课题之一。除利用传统的物理、化学、生物等措施进行综合治理外，应用最新的分子生物学方法，通过基因工程提高作物耐性将是最经济有效的方法之一。

盐碱土是含过多的NaCl、Na₂SO₄、Na₂CO₃和NaHCO₃等盐类的土壤。盐碱土对植物的毒害主要包括盐胁迫和高pH胁迫及这两种因素相互作用产生的复合毒害。盐碱胁迫对植物造成的主要伤害表现在以下三个方面：一是细胞质中金属离子(主要是Na)的大量积累，它会破坏细胞内离子平衡并抑制细胞内生理生化代谢过程，使植物光合作用能力下降，最终因碳饥饿而死亡；二是盐碱土壤是一个高渗环境，它能阻止植物根系吸收水分，从而使植物因“干旱”而死亡；三是盐碱土壤pH值较高，这使得植物体与外界环境酸碱失衡，进而破坏细胞膜的结构，造成细胞内溶物外渗而使植物死亡。因而，受盐碱胁迫的植物一方面要降低细胞质中离子积累，另一方面还通过积累过程产生某些特殊的产物，如蛋白质、氨基酸、糖类等来增强细胞的渗透压，阻止细胞失水，稳定质膜及酶类的结构。

由于盐碱地广泛存在，该领域的研究正在成为一个新的热点。现在国内的研究主要集中在盐碱地植物如何响应pH胁迫，对生理表型和基因表达都仅是初步探索，主要的研究对象是一些耐盐碱植物，如星星草、羊草、向日葵、白刺等，但每种植物都有其特殊的代谢过程，不具有普遍的指导意义。另外，由于这些植物的基因组信息尚不清楚，也会阻碍在分子水平上研究植物响应高pH胁迫的进程。

使用基因工程技术对植物进行改良是近年来的热点。使用基因工程技术以期提高植物的耐盐碱性，培育出耐盐碱品系也是一个可行之道。但是，目前还鲜见有提高植物耐盐碱性的基因的报道。在申请人之前递交的中国专利申请200810045667.8中记载了分离自油菜的新基因，命名为TT1。

本领域需要开发出能够提高植物耐盐碱性的备选基因，以及运用基因工程技术提高植物的耐盐碱性的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为提高植物耐盐碱性的转基因技术领域提供一种新的有效选择。

本发明解决该技术问题的技术方案是提供了TT1基因在提高植物耐盐碱性中的用途。

其中，上述TT1基因具有如下核苷酸序列：

(1)：如核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示；或(2)：在(1)中的核苷酸序列经过取代、缺失或添加一个或几个核苷酸所得的衍生序列，且该衍生序列与SEQ ID NO：1的序列编码功能相同的多肽。

SEQ ID NO：1的核苷酸序列所编码的多肽的氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示。

本发明还提供了TT1基因编码的多肽在提高植物耐盐碱性中的用途。上述TT1基因具有如下核苷酸序列：

(1)：如SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列；或(2)：在(1)限定的核苷酸序列中经过取代、缺失或添加一个或几个核苷酸衍生所得的核苷酸序列，且与SEQ ID NO：1的序列编码功能相同的多肽。也能提高植物耐盐碱性。

此外，本发明还提供了一种培育耐盐碱植物的方法。该方法包括以下步骤：

(1)将上述TT1基因可操作地连于载体上的表达调控序列后，形成含SEQ ID NO：1所示核苷酸序列的重组载体；

(2)将步骤(1)中的重组载体转入植物细胞；

(3)经筛选获得转化细胞，然后将转化细胞培育成转基因耐盐碱植株及其后代，所述后代包括植物种子及植物组织。