[发明专利]水稻丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因OsSAPK8编码序列及其应用

说明书

本发明属于基因工程技术领域，具体为水稻丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因OsSAPK8编码序列及其应用。本发明具体包括基因OsSAPK8的克隆、OsSAPK8基因的器官表达模式，不同激素、不同胁迫处理后OsSAPK8的表达量的变化。本发明还公开了基因OsSAPK8的Tilling突变体的测序鉴定。对于突变体的表型鉴定显示OsSAPK8在植物抵抗冷胁迫时起到了重要作用。该基因OsSAPK8可用于植物品种改良，例如用于改善水稻抗寒冷、干旱以及盐胁迫性能，提高水稻应对非生物胁迫的能力，提高水稻的产量。

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，具体涉及一种在水稻中表达的OsSAPK8基因编码序列及其应用。

背景技术

水稻是世界上最主要的粮食作物之一。我国的水稻种植面积约为世界水稻总面积的1/4，占全国粮食耕种面积的1/3，而产量占世界稻谷总产量的37%，全国总产量的45%。近年来随着全球气候变化，低温冷害频频发生，给农业生产造成巨大损失，尤其是一些对低温敏感的作物如水稻、小麦、大豆及多种热带与亚热带水果如香蕉、芒果、葡萄、桔子等会减产甚至绝产；近年来的持续低温使得粮食作物生产受到很大影响，有可能会影响到全国总粮食产量和安全问题。因此，提高水稻等作物耐低温耐性，增产增收，保证国家粮食安全迫在眉睫。而研究植物的低温应答机制是提高其耐低温性的重要途径，因而研究水稻如何应答低温胁迫的机制，对提高低温环境下的水稻产量有重大现实意义（Tomashow et al.,1999）。除此之外，干旱、高盐等非生物胁迫也对水稻等粮食作物的产量有较大的威胁，阐明植物在应对非生物胁迫中的分子机制对于探究粮食增产的方法有着积极的意义（Supratimet al.）。

SnRK家族是植物中一类广泛存在的Ser/Thr蛋白激酶家族，参与植物体内多种信号途径的转导，对植物的逆境生理起到重要的作用（Nikita et al., 2016）。拟南芥AtSnRK2.6基因（即SnRK2E/OST1）在植物的冷胁迫应答通路中起到重要的作用，SnRK2E的表达产物OST1蛋白激酶可通过转录调控ICE影响提高其稳定性，另外，OST1蛋白激酶还可以利用蛋白互作影响HOS1基因对ICE基因的调控（Ding et al., 2015; Zhan et al., 2015）。ICE是一种类似MYC的bHLH转录因子，可特异性结合到CBF启动子的MYC作用元件，并诱导CBF下游大量抗寒基因表达（Zhu et al., 2011; Hu et al., 2013; Kim et al., 2015）。因而推测水稻SAPK7、8基因的功能与OST1相近，通过调控ICE基因从而影响水稻的低温抗性。

SAPK7、8基因是水稻中SnRK家族成员之一（Kobayashi et al., 2004）。通过序列分析可知，水稻OsSAPK7、8基因与AtSnRK2.6同源性较高。因而推测水稻SAPK7、8基因的功能与OST1相近，通过调控ICE基因从而影响水稻的低温抗性。尽管关于SnRK2.6的下游信号机制以及对低温胁迫的敏感性已经有许多研究，但在水稻中的低温胁迫调控网络仍不明确，另外，SAPK7、8基因在植物干旱、高盐胁迫应答中的机制仍有待探究。

发明内容

本发明的目的在于提出一种新的水稻基因，还提供该水稻基因的蛋白编码序列，并提供该水稻基因的应用。