[发明专利]一种提高植物抗逆境能力的方法

说明书

技术领域

本发明属于基因技术和植物学领域，更特别地，本发明涉及钙调神经素B亚基类似蛋白家族基因在植物中提高抗逆境能力的应用。

背景技术

土壤的盐渍化是一个世界性的资源问题和生态问题，它严重制约了现代农业的发展。在我国所有的耕地中，盐碱地面积约有1亿亩，而中低产田高达10亿亩，另外还有3亿亩盐碱荒地可供人们开发和利用。大部分农作物与林木的耐盐阈值低于0.6%的盐浓度，而我国大面积的盐碱地的含盐量在1.0%左右。随着现代社会的快速发展，人口不断膨胀，环境污染和生态恶化日益加剧，灌溉地区的次生盐渍化土地面积也在逐年上升，造成农作物产量锐减，引起了全世界的高度关注。长期以来人们一直在寻找解决的良策。随着植物耐盐生理生化、分子生物学和基因组学研究的深入开展，科学家们逐渐确定了一部分植物在耐盐抗旱过程中起重要作用的蛋白，克隆了编码它们的基因序列，并利用转基因的手段使某些耐盐相关基因在植物体内过量表达，以使其获得一定的耐盐性。

植物的耐盐性是一个多基因控制的复杂性状，其中涉及多种机制与信号通路共同参与。涉及盐胁迫的信号转导过程比较复杂，往往还与干旱，冷冻以及氧化胁迫的信号途径相互交叉，因此对于非生物胁迫信号转导途径的解析一直是植物逆境研究领域中的热点问题。模式植物拟南芥中的SOS信号通路是植物响应盐胁迫信号转导方面的开创性工作。在盐胁迫下，过量的Na⁺使细胞质内的Ca²⁺浓度增加，激活了钙结合蛋白SOS3，SOS3于是与SOS2结合使其转为活性状态，暴露出催化部位而发挥激酶的功能，SOS2还被SOS3招募到质膜附近，通过磷酸化作用激活了下游Na⁺/H⁺逆向转运蛋白SOS1，从而提高了质膜Na⁺/H⁺逆向转运的能力，防止了Na⁺在植物细胞内的过量积累。最近的研究表明，在单子叶禾本科的水稻中也存在非常类似的SOS信号转导途径参与了水稻响应盐胁迫反应过程。

木本植物株型高大(涉及离子和营养物质长距离运输)，且一般是多年生(涉及次生生长)。目前，人们对木本植物的耐盐机理还知之甚少。另一方面，通过转基因技术提高林木耐盐抗旱等抗逆性一直也是植物基因工程研究的难点之一，目前国内外成功的实例并不多。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高植物耐盐性的方法。

在本发明的第一方面，提供一种提高植物抗逆境能力或制备抗逆境能力增强的转基因植物的方法，包括：将杨树CBL10多肽的编码基因转入到植物中。

在一个优选例中，所述的杨树CBL10多肽选自：杨树CBL10A或杨树PtCBL10B。

在另一优选例中，所述的杨树CBL10A包括：(a)如SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列的多肽；(b)将SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列经过一个或多个(如1-20个；较佳地1-10个；更佳地1-5个；更佳地1-3个)氨基酸残基的取代、缺失或添加而形成的，且具有(a)所述多肽的功能的由(a)衍生的多肽；(c)与SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列同源性高于70%(较佳地高于80%；更佳地高于90%；如95%，98%，99%)且具有(a)所述多肽的功能的由(a)衍生的多肽；或

所述的杨树CBL10B包括：(a’)如SEQ ID NO:4所示的氨基酸序列的多肽；(b’)将SEQ ID NO:4所示的氨基酸序列经过一个或多个(如1-20个；较佳地1-10个；更佳地1-5个；更佳地1-3个)氨基酸残基的取代、缺失或添加而形成的，且具有(a’)所述多肽的功能的由(a’)衍生的多肽；(c’)与SEQ ID NO:4所示的氨基酸序列同源性高于70%(较佳地高于80%；更佳地高于90%；如95%，98%，99%)且具有(a’)所述多肽的功能的由(a’)衍生的多肽。

在另一优选例中，所述的植物包括：木本植物或草本植物。

在另一优选例中，所述的木本植物包括：杨柳科植物(如杨属植物)，桑科植物，桃金娘科植物(如桉属植物)，松科植物，柏科植物，胡桃科植物，桦科植物，悬铃木科，锦葵科植物，椴树科植物，梧桐科植物，蔷薇科植物，蝶形花科植物，黄杨科植物，漆树科植物；或

所述的草本植物包括：禾本科植物(如水稻、玉米、小麦)，十字花科植物(如拟南芥)，茄科植物(如番茄)和豆科植物(如大豆)。

在另一优选例中，所述的方法包括：