[发明专利]玉米CIPK21基因在提高植物抗逆性中的应用

说明书

本发明涉及玉米CIPK21基因在提高植物抗逆性中的应用，所述玉米CIPK21基因的核苷酸序列如Seq ID No.1所示。将含有玉米CIPK21基因的表达载体转入农杆菌GV3101中，然后用蘸花浸染的方法转化植物，筛选转基因植株。本发明的ZmCIPK21基因通过调控下游相关基因参与植物耐盐碱过程，对于培育高产的转基因农作物具有重要意义。

技术领域

本发明涉及基因工程领域，具体地说，涉及玉米CIPK21基因在提高植物抗逆性中的应用。

背景技术

盐碱胁迫是影响农作物生产的重要因素。植物在含有高浓度盐离子的土壤中，通过水分运输，会导致植物组织中离子积累。过多的可溶性离子包括钠离子、钾离子等会影响植物正常发育。另外，高浓度的盐导致的离子胁迫还会引起渗透胁迫，进而严重影响植物产量。植物可以通过多种方式平衡盐离子吸收，包括限制摄入、增加钠离子排泄、将盐离子区室化到液泡，以及控制钠离子从根到地上部分的长途运输，从而减弱地上部分细胞质中钠含量。

研究表明，在非生物逆境胁迫信号的转导中，钙离子是最重要的第二信使之一。植物受到干旱、冷害、盐胁迫时，胞内Ca²⁺浓度会迅速升高，并能够调控许多胁迫诱导基因的表达。因此，现在普遍认为Ca²⁺作为第二信使将胁迫信号传输到调控通路的下游，Ca²⁺信使的传递是通过钙结合蛋白介导的。目前，在植物中已鉴定出许多Ca²⁺结合蛋白(calciumsensors)。主要有三类：钙调素(calmodulin,CaM)及钙调素相关蛋白(CaM-relatedproteins)；钙依赖蛋白激酶(calcium-dependent protein kinases,CDPK)；类似于动物钙调磷酸酶B亚基的蛋白(calcineurin B-like proteins,CBLs)。Ca²⁺结合蛋白-CBL，是最近几年才发现的，目前只发现存在于高等植物中。与CaM一样，它只含有Ca²⁺结合域，不含有激酶区。CBL与CaM不同的是，它调控一类特殊的蛋白激酶，称为CBL互作蛋白激酶(CBL-interacting protein kinases,CIPKs)。CIPK在N端含有丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶区，并通过 其特有的C末端区域(C-terminal region)与CBL互作。CBL和CIPK只存在于植物中，在模式植物拟南芥的研究中发现大部分CIPK基因受到非生物胁迫诱导，它们可能在盐碱、干旱、冷胁迫中起重要作用。