[发明专利]绒毛白蜡耐盐的FvSnRK2.1基因及其应用

说明书

本发明涉及绒毛白蜡耐盐的FvSnRK2.1基因及其应用。一种绒毛白蜡耐盐的FvSnRK2.1基因，核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，其编码的多肽氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。本发明从绒毛白蜡中克隆了调控绒毛白蜡耐盐性的FvSnRK2.1基因，该基因的表达受盐胁迫的影响；本发明所述的FvSnRK2.1基因对从整体上增强植物的耐盐性，提高其稳定性，将有巨大的应用前景，对于基因工程改良植物的耐盐性具有巨大的潜在应用价值，为研究整个植物抗逆基因调控网络及胁迫应答反应机理提供理论基础。

技术领域

本发明涉及绒毛白蜡耐盐的FvSnRK2.1基因及其应用，属于基因工程技术领域。

背景技术

高盐胁迫是限制植物和农作物地域分布的主要环境因素，也是影响农作物产量的最主要的非生物胁迫之一。高盐胁迫可以影响植物的生长发育，此外，还会促进植物体内生成过多的ROS和次生代谢产物，对植物细胞形成氧化胁迫等毒害。植物在长期进化过程中逐步形成了一系列响应逆境的生物机制，其中植物激素脱落酸(abscisic acid,ABA)起了很重要的作用。近年来,有关ABA信号转导分子机制的研究越来越多，其中最为突出的进展则是ABA受体PYR/PYL/RCAR蛋白和其下游蛋白质磷酸化系统的发现。随后提出了ABA信号转导的双重负调控系统(PYR/PYL/RCAR—|PP2C—|SnRK2),将PYR/PYL/RCAR蛋白与调节因子如PP2C、SnRK2(sucrose non-fermenting 1-related proteinkinases 2)及其下游元件相互联系起来，形成了一条完整的ABA信号通路，极大地加深了人们对ABA信号通路的理解。PYR/PYL/RCARs作为ABA受体，PP2Cs作为通路的负调控者，SnRK2s作为下游信号的正调控者(Phang et al.,2008；Katharine et al.,2010)。越来越多的报道表明SnRK2s参与干旱、高盐、ABA和高渗等非生物胁迫信号途径并提高植物应对复杂环境的耐受能力，尤其是在ABA依赖的信号途径所发挥着重要的作用，这表明SnRK2s蛋白激酶是胁迫应答中的关键调节子。

SnRK2是一个相对较小的植物专一性蛋白激酶家族，属Ser/Thr类蛋白激酶，参与植物体内多种信号途的转导，对植物的抗逆境生理起到非常重要的作用。从整个基因家族的分析中发现，SnRK2蛋白激酶家族的功能同样存在多样性，在拟南芥SnRK2家族的10个成员当中，9个能够被高渗胁迫所激活，其中只有5个能够被ABA所诱导，而都不受寒冷诱导(Boudsocq et al.,2004)。水稻中共有10个SnRK2成员，所有的家族成员都受高渗胁迫的诱导，其中有3个成员受ABA的诱导(Kobayashi et al.,2004)。从系谱发生分析，SnRK2基因家族被分为3个亚家族，分别为GroupⅠ、GroupⅡ和GroupⅢ,研究表明，GroupⅠ不受ABA的激活，GroupⅡ对ABA具有微弱的响应或不响应，而GroupⅢ受ABA的强烈激活，GroupⅠ、GroupⅡ都能被渗透胁迫诱导(Huai et al.,2008；Kobayashi et al.,2004)。从功能结构域研究发现，拟南芥、水稻和玉米等植物的SnRK2具有典型的N-端和C-端功能结构域，N端催化域高度保守，C端为调控区(Kobayashi et al.,2004；Kobayashi et al.,2005；Huai et al.,2008)该C端的显著特征是具有一个富含谷氨酸或天冬氨酸(D/E)的酸性补丁结构，根据这一特点将SnRK2分为SnRK2a亚族和SnRK2b亚族(Halford and Hardie,1998)，其中SnRK2a的C端富含天冬氨酸Asp，而SnRK2b中富含谷氨酸Glu。