[发明专利]华东葡萄株系白河-35-1抗逆基因 VpSBP16

说明书

技术领域

本发明涉及植物抗逆基因鉴定及基因工程技术领域，特别涉及华东葡萄株系白河-35-1抗逆基因VpSBP16。 

背景技术

Squamosa启动子结合蛋白（Squamosa promoter Binding Protein,SBP）是一类植物特有的转录因子。它最初是由金鱼草（Antirrhinum majus）中分离。之后，SBP基因陆续从拟南芥、白桦树，衣藻、水稻、苔藓、玉米和番茄中分离。这些SBP转录因子家族具有许多重要的生物学功能，包括孢子发生、枝条发育、花发育、叶原基的形成、营养生长和生殖生长之间的转换、叶片的发育、环境信号和病原菌应答。 

在自然生长环境中，植物经常暴露于复杂多变的生物与非生物胁迫中。为了改善植物对胁迫和疾病的抵抗能力，研究各种胁迫途径中抗逆基因的功能是很重要的。但现有的关于SBP基因的研究主要集中在植物的生长发育方面，关于SBP基因在抗逆方面的研究还很少。因此，在本研究中，我们通过收集分析公开可用的葡萄芯片数据库研究了了葡萄中SBP-box基因对各种生物和非生物胁迫以及激素处理的反应 

干旱、盐碱、寒冷，高温以及病原菌的侵害等一系列生物和非生物胁迫对植物的生长发育和农作物的产量造成了不可逆的伤害。调控各种胁迫应答基因的转录表达是植物对一系列的生物和非生物胁迫 的响应的一种重要方式。很多转录因子如WRKY，bZip，AP2/ERF和MYB等都响应干旱、盐碱、寒冷等逆境胁迫，从而提高植物体对逆境胁迫的耐受力。 

迄今为止，关于SBP-box基因功能方面的研究主要集中在一些重要的生物发育过程中。而对于SBP基因在胁迫中发挥作用的研究还很少。但也有研究表明，在拟南芥中，SBP-box基因可以通过与参与防御反应途径的基因相互作用来对各类的生物和非生物胁迫做出响应。此外，已有研究表明AtSPL14基因参与了细胞程序性死亡，且在伏马毒素B1的敏感性方面有重要作用。在研究中，申请人也发现第1组葡萄SBP-box基因可能在抵抗病原菌感染方面起到了关键作用，如VvSBP17基因在欧洲葡萄品种霞多丽感染黑木病后，表达量上调表达；葡萄VvSBP7基因在高抗株系感染霜霉病后出现下调表达；VvSBP17，VvSBP7和VvSBP5基因在成熟葡萄果实感染葡萄卷叶病毒Ⅲ后，基因的表达水平都显著增加。此外，对野生葡萄进行盐胁迫和外源激素处理结果显示，处于第二组中VvSBP3和VvSBP16的基因表达量也发生了明显的改变。 

细胞膜具有选择透过性，这是植物维持正常生理功能的重要条件之一。他可以阻止不需要或对细胞有害的物质进入细胞，是植物的一种自我保护。但当植物长期处于逆境时，细胞膜的选择透性降低甚至消失，细胞内物质就会大量外渗，从而引起植株电导率的变化。可以通过这种变化来了解植株细胞膜的受伤害程度进而说明所测植株的抗逆性强弱。 

活性氧是一类具有比氧分子活泼的氧的某些衍生物，如过氧化氢（H₂O₂）、超氧化物的阴离子（O₂.-）和羟基（-OH）等。正常条件下， 植物细胞中的活性氧（ROS）并不会对植物产生严重的伤害，但是髙盐和干旱胁迫条件下，活性氧平衡被打破，植物细胞产生过量的ROS而无法被及时清除，造成了严重氧化伤害，进而影响到了植物正常的生理代谢。所以及时清除过量的ROS，维持植物体内氧平衡，对于改善植物抗逆性具有重要的作用。最近的研究已经表明，各类转录因子在活性氧清除方面都有重要的调控作用。水稻中过量表达OsMYB2基因能够降低ROS含量，从而提高了转基因水稻的抗旱能力。在H₂O₂胁迫条件下，香蕉幼苗中MusaWRKY71基因的表达增强，过表达MusaWRKY71可以激活ROS清除系统中过氧化物酶基因的表达。AP2/ERF转录因子也参与了清除ROS的过程。在烟草中过量表达JERF3和SlERF3，水稻中过量表达TERF2和SUB1A都可以增强植株清除活性氧能力，提高对各种胁迫的耐受能力。长期的高盐胁迫会导致盐分沉积，通常会使植株体内水势降低而无法从土壤中吸取水分。这样就迫使植株处于缺水状态，构成了生理学上的干旱胁迫。 

植物根系的形成与植物的抗旱和抗盐性密切相关，有研究表明，在干旱胁迫时，过量表达MYB96可以使拟南芥的根系更加发达。 

发明内容

本发明的目的在于，提供华东葡萄株系白河-35-1抗逆基因VpSBP16，并证明了该基因在抗逆方面的功能。 

为了实现上述任务，本发明采用如下的技术解决方案：