[发明专利]木榄ERF转录因子cDNA序列及其表达载体和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种与植物抗逆性相关的cDNA序列及其编码的转录因子，尤其涉及从红树林植物木榄(Bruguiera gymnorhiza(L.)Lam)中所分离、克隆的编码ERF转录因子的cDNA序列，本发明还涉及含有该cDNA序列的植物高效表达载体以及它们在提高植物抗逆性中的应用，属于植物基因工程领域。

背景技术

盐碱是影响陆生植物生长和限制作物产量的主要非生物胁迫因子。据统计在中国的1.3亿公顷耕地面积中，盐碱土壤(盐渍土)总面积达9913万公顷，而且还有递增趋势。盐渍化土壤不仅在我国耕地面积中占有很大比重，在世界上其他各国也是如此，例如据联合国科教文组织(UNESCO)和世界粮农组织(FAO)的不完全统计，世界范围内9.6亿平方公里，即30％以上的陆地被盐碱土覆盖，并呈逐年递增趋势；全世界一半的灌溉区不同程度地受到次生盐碱化和水涝的影响。目前在我国现有耕地面积中约有670万公顷受到盐碱的危害，而且随着工业化进程加快，灌溉地和塑料大棚面积的不断扩大，中国的土壤盐渍化面积将会进一步扩展，这将严重制约我国农业对土地的利用，同时将对农业生产、生态建设、可持续发展产生巨大影响。

盐害严重影响植物生长发育，并使生态环境日益恶化，已经对农林业生产造成了巨大的危害。因此，随着世界范围内可耕地日益减少以及盐渍的日趋严重，面对我国人口不断增长、耕地和水肥资源日益减少、环境状况急剧恶化，农业生产越来越受到严峻的挑战，如何通过提高作物的耐盐能力来增加粮食和经济作物的产量、节约资源和改善环境，已成为我国农业持续高效发展的重大需求。而现有的农作物大都属于非盐生植物。如何使非盐生作物在盐渍生境中既能正常生长又能保证较高产量，这是长期以来科学家们研究的热点之一。在当今世界面临人口剧增，有限且有效耕地面积不断减少的严峻情势下，开发利用大面积的盐碱地，培育耐盐作物新品种从此走上历史舞台，成为解决世界粮食及能源短缺的有效途径之一。

农业生产中人类活动的核心内容是不断地改善作物生长的环境和不断地更新作物品种来适应多变的生态环境，使人类获得更多更好的产品。随着多种植物基因组蓝图测序工作的陆续完成，在分子水平上对植物进行抗逆胁迫机制的研究，了解植物的耐性机制；挖掘和克隆植物抗逆相关基因，有利于基因资源以及进行植物品种改良，创造耐盐，抗旱等非生物逆境作物新种质，对于提高农作物的抗逆性，扩大可耕地面积，增加作物产量，将成为未来农业生产的必然趋势。

红树林通常包括生长在热带、亚热带潮汐沼泽潮间带和潮下带浅水区的灌木和乔木，经过漫长的历史演化最终适应了海盐滩或海湾内沼泽地潮涨潮落的生存环境，由于受到海水周期性浸淹而富含单宁酸，被砍伐后氧化变成红色，故称“红树”。红树林的成分以红树科的种类为主，红树科有16属120种，一部分生长在内陆，一部分组成红树林，如红树属、木榄属、秋茄树属、角果木属等。分布于东南亚、非洲及美洲热带地区。在中国，红树林主要分布在的海南岛、广西、广东和福建的淤泥沉积的热带亚热带海岸和海湾，或河流出口处的冲积盐土或含盐沙壤土，适于红树林生长和发展。

木榄[Bruguiera gymnorhiza(L.)Lam]属于红树科木榄属，生长于热带和亚热带陆海交汇的海湾河口潮间带。“乔木或灌木，高2-4m，有支柱根，叶革质且交互对生，呈椭圆形。花两性，聚伞花序，果实倒卵形下垂，长20-40cm。木榄在维护海岸生态平衡、环境监测、水体净化中起到重要作用”。它们能适应海风侵蚀、盐水浸溃以及缺氧底质的生活环境，终年郁郁葱葱。在耐盐植物分子育种中，基于改善植物抗盐性能的基因材料最好到盐渍化地区去发掘的理念。我们从红树植物木榄中克隆与耐盐性紧密相关的转录因子基因，不仅能为基因工程育种提供优良基因源，而且对于作物抗逆育种显得尤为重要和迫切。