[发明专利]芝麻抗旱、耐湿与耐盐基因SiNAC56及其编码的蛋白与应用

说明书

本发明属于基因工程技术领域，提供了芝麻抗旱、耐湿与耐盐基因SiNAC56及其编码的蛋白与应用；所述芝麻抗旱、耐湿与耐盐基因SiNAC56为如SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列；或者为SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列经过添加、取代、插入或缺失一个或多个核苷酸而产生的具有抗旱性的核苷酸序列；本发明将SiNAC56基因构建到表达载体，通过农杆菌介导的转化方法，将SiNAC56基因转入拟南芥，获得转基因拟南芥；通过将抗旱、耐湿及耐盐相关芝麻基因SiNAC56在拟南芥中的过量表达，发现此基因可显著提高植物的抗旱、耐湿和耐盐能力，因此本发明在提高植物抗旱、耐湿及耐盐等性能上有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及基因工程技术领域，尤其涉及芝麻抗旱、耐湿与耐盐基因SiNAC56及其编码的蛋白与应用。

背景技术

芝麻(Sesamum indicum L.)也被称为孤儿作物。如今，由于其优质的含油量(50％左右)、蛋白质(25％左右)和丰富的抗氧化物质(芝麻素、木酚素等)，世界对其种子的需求正在增加。除了这些营养物质之外，芝麻种植还有许多的农业优势：它在热带和温带气候条件下生长良好，不需要降雨或者灌溉，可以在储存的土壤湿度上生长，可以在低投入的纯林中生长，或者在多种作物的混交林中生长。尽管芝麻有许多优点，但对芝麻的研究较少，因此对芝麻的遗传和育种改进工作受到极大的限制。芝麻产量有限的主要原因是芝麻主要分布在发展中国家，通常是小农生产。尽管芝麻具有很高的产量潜力，但是由于受到生物和非生物逆境胁迫的共同作用，实际产量相当低且不稳定，这也是芝麻产业发展的重大瓶颈问题。

芝麻主要种植在干旱和半干旱地区，容易遭受极端和间歇性的干旱胁迫，难以获得稳定且较高的产量，同时干旱胁迫对芝麻品质也有很大的影响。近年来我国芝麻生产旱害发生不断加重，造成减产严重。黄淮和长江流域芝麻主产区，容易受到季节性干旱，对芝麻生长发育和产量造成严重影响。我国西部、东北芝麻春播区和长江以南秋播区，常年遭受干旱威胁，影响产量。而湿害是影响我国江淮芝麻主产区芝麻产量稳定和提高的主要非生物逆境因素，主产区芝麻在全生育期(通常是6月至9月份)都有可能遭受湿害胁迫，尤其是苗期正处于大多数地区的雨季，湿害胁迫也通常伴随着病害的发生，造成芝麻减产甚至绝收。而我国西部地区和沿海地区的芝麻生产则主要受到土壤盐碱化的影响，则耐盐育种是提高这些地区芝麻产量的决定性因素。因此，在非生物胁迫环境下获得高且稳的产量，需要相关抗性基因型，通过提高芝麻抗旱、耐湿和耐盐能力，促进高产稳产，对促进我国芝麻产业发展、解决总量自给不足问题十分必要。芝麻非生物逆境的研究比较薄弱，分子相关研究较少。发掘芝麻非生物逆境抗性相关功能基因，是开展芝麻相关抗性分子育种，以提高芝麻抵御非生物逆境能力的重要基础和可靠途径。

因此，迫切需要发掘一种芝麻抗旱、耐湿与耐盐基因，从而为开展芝麻抗旱、耐湿与耐盐性分子育种，以作为提高芝麻抗旱、耐湿与耐盐能力的重要基础和可靠途径之一。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了芝麻抗旱、耐湿与耐盐基因SiNAC56及其编码的蛋白与应用，该基因SiNAC56可用来提高植物的抗旱、耐湿与耐盐能力以便用于油料作物抗旱、耐湿与耐盐品种的选育，由此来提高作物抗旱、耐湿与耐盐性，保证作物高产稳产。

为实现上述目的，本发明是这样实现的：

在本发明的第一方面，提供了一种芝麻抗旱、耐湿与耐盐基因SiNAC56，所述芝麻抗旱、耐湿与耐盐基因SiNAC56为如SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列；或者为SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列经过添加、取代、插入或缺失一个或多个核苷酸而产生的具有抗旱、耐湿与耐盐性的核苷酸序列。

本发明的芝麻抗旱、耐湿与耐盐基因SiNAC56是由申请人基于芝麻全基因组测序、进行大量生物信息学分析筛选获得的。申请人将其命名为芝麻抗旱、耐湿与耐盐基因SiNAC56。