[发明专利]拟南芥高亲和性K+载体蛋白基因在马铃薯改良中的应用

说明书

技术领域

属于植物基因工程领域，具体的说是利用DNA重组技术获得转拟南芥AtHKT1基因马铃薯品系。

背景技术

土壤干旱和盐渍化已成为长期存在的全球性问题，是限制农作物生长、发育和产量最主要的非生物胁迫因素。据统计，全球盐渍土约占灌溉农用地的1/3，我国盐渍土地总面积约0.99亿hm²，占可耕地面积的25%。在影响作物产量的各种因素中，干旱和盐碱造成的减产量高达40%以上。国内外盐渍土地的改良主要是利用工程措施，如淡水压盐、挖沟排盐、筑堤种植、暗管排盐等，虽然这些传统改良方法取得一定成绩，但投入了大量的人力、物力和财力，而且效果不能持久，存在一些不可克服的缺点，因此，培育具有经济价值的耐盐作物新品种，是有效利用盐荒地的最佳途径，而利用基因工程技术则成为培育新品种的重要手段。

自1994年Schachtman[Schachtman D P等，Structure and transport mechanism of a high-affinity potassium uptake transporter from higher plants[J].Nature，1994，370(6491)：655-658]从小麦幼苗根cDNA表达文库中克隆到第一个高亲和性K+载体蛋白基因-TaHKT1以来，陆续在拟南芥(Arabidopsis thaliana)、碱蓬(Suaeda salsa)、小麦(Triticum aestivum)、水稻(Oryza sativa)、桉树(Eucalyptus camaldulensis)、冰叶日中花(Mesembryanthem crystallinum)、海篷子(Salicornia bigelovii)、芦苇(Phragmites australis)、大麦(Hordeum vulgare)等多种植物中克隆了其同源蛋白的基因。有的研究认为，HKT1蛋白是Na⁺吸收和运输的载体，降低HKT1的表达，可能会提高植物抗盐性，如Lauries等(Laurie S,Feeney K A,Maathuis F J M,et al.A role for HKT1 in sodium uptake by wheat roots[J].The Plant Journal,2002,32(2):139-149)研究发现，表达反义HKT1基因的小麦植株较野生型耐盐胁迫能力更强；Horie等(Horie T,Yoshida K,Nakayama,et al.Two types of HKT transporters with different properties of Na⁺and K⁺transport in Oryza sativa[J].The Plant Journal,2001,27(2):129-138.)比较耐盐水稻和盐敏感水稻时发现，抗盐性高的水稻HKT1基因的表达量在盐胁迫时降低，而盐敏感型水稻HKT1的表达量一直维持在很高水平。

由此可见，AtHKT1基因在植株中的作用及调控机制有很大争议，且在不同种类的植株中发挥的作用差异很大。并且，鉴于植物品种的多样性，其对于哪些具体植物具有性状改变的作用也是未知的，因此有必要进一步研究来加以确证。

发明内容

本发明的目的在于提供拟南芥高亲和性K+载体蛋白基因在马铃薯改良中的应用。

在本发明的第一方面，提供一种拟南芥高亲和性K+载体蛋白或其编码基因的用途，用于提高马铃薯的耐盐能力。

在一个优选方式中，所述拟南芥高亲和性K+载体蛋白是如SEQ ID NO:2所示氨基酸序列的蛋白。

在本发明的另一方面，提供一种提高马铃薯耐盐能力的方法，所述方法包括：提高马铃薯中拟南芥高亲和性K+载体蛋白的表达或活性。

在一个优选方式中，所述的方法包括：将拟南芥高亲和性K+载体蛋白的编码基因转入马铃薯中。

在另一优选方式中，所述的方法包括步骤：

(i)提供携带表达载体的农杆菌，所述的表达载体含有拟南芥高亲和性K+载体蛋白的编码基因；

(ii)将马铃薯组织或器官与步骤(i)中的农杆菌接触，从而使所述拟南芥高亲和性K+载体蛋白的编码基因转入植物。

在另一优选方式中，所述方法还包括：

(iii)选择出转入了拟南芥高亲和性K+载体蛋白的编码基因的马铃薯组织或器官；以及