[发明专利]GhGPX5和GhGPX13基因在提高植物盐胁迫耐受性中的应用

说明书

本发明公开了一种GhGPX5和GhGPX13基因在提高植物盐胁迫耐受性中的应用，所述GhGPX5和GhGPX13基因在NCBI中基因序列号分别为XM_041083558.1和XM_016881552.2。本发明通过基因沉默方式获得GhGPX5/13沉默的植株，结果表明基因沉默植株在高盐胁迫下叶片萎蔫严重，黄化现象严重，表明其对高盐处理更为敏感。接着构建GhGPX5/13的过表达载体p35S‑GhGPX5‑GFP和p35S‑GhGPX13‑GFP，利用农杆菌花序侵染法转化野生型拟南芥（Clo‑0，WT），获得过表达植株，分析结果表明在高盐胁迫下，相对于野生型，GhGPX5/13能够提高种子萌发率，增强拟南芥幼苗盐胁迫耐受性，从而为作物耐盐分子育种提供了基因资源。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及 GhGPX5和 GhGPX13基因在提高植物盐胁迫耐受性中的应用。

背景技术

植物在整个生育期中，会遭受各种生物胁迫和非生物胁迫的环境，各种胁迫因素最终造成植物体内过量活性氧的积累，从而影响植物的生长发育。已有研究认为，活性氧是植物新陈代谢过程中的一个副产物，在细胞信号传递和氧化还原平衡等过程中起着重要的作用。低浓度的活性氧在植物体内可作为信号分子起作用，而高浓度的活性氧会对植物细胞产生毒害作用，会氧化胞内组分如DNA、蛋白和质膜等生物大分子，从而影响植物生长发育，进而降低作物的产量。

植物体在进化过程中形成了复杂的酶促系统和非酶促系统以消除由活性氧产生的氧化损伤，维持活性氧动态平衡。其中酶促系统包括各种过氧化酶家族，研究这些抗氧化基因的功能可以为提高植物抗逆性提供理论依据和应用基础。

植物GPXs能清除由于胁迫环境产生的过量的活性氧，其通常以Trx作为还原剂，而不是GSH，因此被认为其具有硫氧还蛋白过氧化物酶活性。有些植物GPXs同时表现谷胱甘肽过氧化物酶和硫氧还蛋白过氧化物酶的活性，但以硫氧还蛋白为底物，其酶活性较以谷胱甘肽为底物的活性高。但总体而言，由于 GPXs基因及其对应蛋白类型较多，作用过程较为复杂，因而尚需进一步加以研究，以便为基因的具体应用奠定理论基础。

我国对原棉的需求日益加剧，但依靠扩大耕地面积提高总产量是不现实的，我国有1亿多亩地产盐碱地，3亿亩盐碱荒地，60%~80%棉田在干旱和半干旱地区。由于棉花比其它作物需要相对较强的抗旱性和耐盐碱性，生长过程中容易受到多种胁迫因素影响，因而生物体内易于积累大量活性氧，而GPXs家族具有清除活性氧，进而抵御外界环境胁迫的能力。因而通过对棉花中 GPXs基因研究，可以更清楚的了解棉花在生物和非生物胁迫下GPXs蛋白家族所起的作用。进而利用转基因技术培育能够抵御外界胁迫条件的棉花品种，对于我国棉花生产的长期稳定发展有着十分重要的意义，了解并找到与抗旱性和耐盐碱性更多相关的基因，从分子层面研究基因对棉花的生长发育及逆境抗性的影响具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供 GhGPX5和 GhGPX13基因在提高植物盐胁迫耐受性中的应用。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案概述如下：