[发明专利]棉花转运蛋白GhBASS5基因在植物耐盐中的应用

说明书

本申请属于植物抗逆境研究技术领域，具体涉及一个棉花转运蛋白GhBASS5基因在植物耐盐中的应用的专利申请。该基因位于第12号染色体上，全长2649bp，包含8个外显子，7个内含子，cDNA全长1233bp，编码411个氨基酸，包含一个位于C端的高度保守功能结构域YfeH。GhBASS5基因是一个离子转运体基因，主要功能是进行依赖于Na⁺的丙酮酸转运。离子转运蛋白负责离子的吸收、外排或者转运，是植物响应盐、旱胁迫的重要组分。总体而言，对于棉花GhBASS5基因的深入研究，可为耐盐棉花植物新品种培育奠定一定理论和应用基础，同时也可为其他耐盐基因研究及应用奠定基础。

技术领域

本申请属于植物抗逆境研究技术领域，具体涉及一个棉花转运蛋白GhBASS5基因在植物耐盐中的应用的专利申请。

背景技术

土壤盐渍化（Soil sanility）是指土壤底层或地下水的盐分水分上升到地表，水分蒸发后，使盐分积累在表层土壤中的过程。目前我国土壤盐渍化问题相当严重，全国盐渍化土地约占全国土地面积的10%，并且这一现象仍有不断加剧的趋势。由于大多数农作物对盐渍环境敏感，土壤盐渍化对农业生产造成了严重的威胁，成为导致全国范围内多种粮食作物减产的一项重要原因。培育耐盐、抗旱作物新品种已成为缓解粮食安全问题的重要途径。

随着基因工程技术发展，对植物抗逆基因进行分离及功能鉴定，然后运用转基因的方法改变植物本身的性状，使之更好地适应逆境环境，己经成为改良作物品质、提高作物产量的重要手段。耐盐品种的获得依赖于对作物耐盐抗旱机制的深入研究，因而分离克隆耐盐、抗旱基因，研究其在盐、旱胁迫下的生理功能和耐逆机制，是获取耐盐抗旱新品种的重要途径，对未来农业的发展有着重要的意义，己成为全世界范围内的研究热点之一。

棉花是中等耐盐作物，在土壤饱和浸提液电导率大于7.7 dS m⁻¹的盐渍化土壤中生长时，才开始表现出减产，高于大多数粮食作物3.0 dS m⁻¹的盐胁迫耐受性。因此棉花被视为盐碱地的“先锋作物”，开发利用粮食作物不宜生长的盐碱薄地植棉，是稳定我国棉花生产的重要途径。而提高棉花的耐盐抗逆能力则是利用盐碱地植棉急需解决的首要问题。

BASS（Bile acid：sodium symporter，胆汁酸钠同向转运体或Na⁺共转运体），最初在哺乳动物肝中被证实是胆汁酸转运体。研究表明，BASS转运蛋白广泛存在于不同生物体中，并表现出保守的Na依赖特异底物转运活性，包括非胆汁酸有机化合物，如丙酮酸、类固醇等。

植物中最早鉴定的BASS基因是水稻OsSbf1(OsBASS2)，在差异筛选水稻响应乙烯诱导的基因时获得。研究表明，水稻OsSbf1的表达被生长诱导的处理所促进，如水淹、乙烯利及GA处理，Sbf蛋白的一种可能的功能是参与结构上相关的酯化油菜素内酯的转运。根据现有对拟南芥的AtBASS5、AtBASS6、AtBASS2、C4类植物黄顶菊FtBASS2的研究结果，推测BASS转运体家族成员定位于质体膜上，依靠Na⁺梯度进行特异底物的转运，所转运具体物质因具体物种不同、具体转运体不同而有所不同。因而，对于不同物种中不同的BASS家族蛋白的具体功能仍有必要加以深入研究。

发明内容

本申请主要是对棉花中转运蛋白基因GhBASS5的基因功能进行了初步研究，从而为相关耐盐机理及耐盐植物新品种奠定一定理论及应用基础。

本申请所采取的技术方案详述如下。