[发明专利]植物抗热基因及其应用

说明书

技术领域

本发明属于生物技术以及植物学领域；更具体地，本发明涉及一种植物抗热基因及其应用。 

背景技术

温度逆境是影响蔬菜生产和限制其地域分布的主要因子之一。由于“温室效应”日益加剧，高温天气出现越来越频繁，尤其是近年来我国长江流域夏季的持续高温，严重制约粮食作物和果蔬类植物的生长和发育，农业生产面临严峻挑战。近50年中国长江流域共发生重大水稻热害事件6次。最近一次发生在2003年，保守估计全流域受害面积达3×10⁷公顷，损失稻谷达5.18×10⁷吨 ^[1]。20世纪80年代末，我国南方柑桔产区曾遭受3次大范围的高温热潮，给果蔬生产造成了巨大的损失。逆境胁迫可以引起植物体内一系列的生理生化反应：细胞膜透性增大，胞质外渗量增加；膜脂过氧化程度加剧，MDA积累；活性氧含量增加。植物体内启动抗氧化酶和非酶抗氧化物质发生应答性反应，以阻止、降低或修复由高温造成的损伤^[2，3]。由此可见，逆境下的植物并不是被动承受伤害，而是主动的调节适应。正是对这种逆境的不断适应过程，使植物在长期的进化过程中形成了完善的和复杂抗逆系统以适应不良环境。因此，对植物抗热机理进行更深入的研究，是认识植物与环境关系和培育新的抗性品种的重要途径之一，在理论和应用方面都有重要意义。 

对植物抗热性的研究已成为目前一项重要的研究课题。受到种质资源的限制，传统育种方法很难在短期内显著改良非耐热作物的抗热性，所以通过重组耐热物种的抗热基因来实现提高非耐热作物的抗热性是现在研究的重要方向。植物体受到高温等不良环境胁迫时，体内自身的免疫系统会及时作出应急反应，产生一系列的应急反应，其中热激因子(Heat Shock factor，HsF)是胁迫诱导过程中的主要转录因子，通过转录激活其下游靶基因的表达，产生各种各样的酶类，增加了膜脂饱和度，提高了可溶性蛋白和一些保护性细胞组分的含量，保护机体蛋白质免遭损伤或修复已受损伤的蛋白质，对植物起保护作用，从而 使植物获得耐热性，提高生物体的应激能力和在逆境中的存活率^{[2，3，4，5]}。由于热激因子与植物抗热性紧密联系在一起，因此热激蛋白及其下游基因的表达调控是当今分子生物学、蛋白质生物化学和植物抗逆生理的一个重要研究内容。很遗憾的是，对于其靶基因在植物体内是如何启动并进行抗热生理响应的机制研究尚不清楚。 

近年来分子生物学研究发展迅速，尤其是基因芯片技术在作物分子育种上的应用也越来越广泛^[6，7]。其快速、敏感、高效、定量地分析基因的表达变化，满足了对植物抗热基因进行大通量的筛选需求。因此，本领域有必要以基因技术为平台，筛选在植物中具有抗热能力的基因，进行植物品种改良，提高植物耐热性，为丰富和平衡我国农作物市场提供抗热种质资源。 

发明内容

本发明的目的在于提供一类植物抗热基因及其应用。 

在本发明的第一方面，提供一种HTT多肽(Heat induced Ta-siR255 Targets)或编码该多肽的多核苷酸的用途，用于提高植物耐热性。 

在一个优选例中，所述HTT多肽选自： 

(a)具有SEQ ID NO：4、SEQ ID NO：5、SEQ ID NO：8、SEQ ID NO：11、SEQ ID NO：15、SEQ ID NO：17、SEQ ID NO：19或SEQ ID NO：21所示氨基酸序列的多肽；或 

(b)将SEQ ID NO：4、SEQ ID NO：5、SEQ ID NO：8、SEQ ID NO：11、SEQID NO：15、SEQ ID NO：17、SEQ ID NO：19或SEQ ID NO：21所示氨基酸序列经过一个或多个(如1-50个；较佳地1-40个；较佳地1-30个；较佳地1-20个；较佳地1-10个；更佳地1-5个)氨基酸残基的取代、缺失或添加而形成的，且具有提高植物耐热性功能的由(a)衍生的多肽；