[发明专利]一种羽毛针禾棉子糖合酶基因SpRAFS1在促进植物根发育中的应用

说明书

本发明公开了一种羽毛针禾棉子糖合酶基因SpRAFS1在促进植物根发育中的应用，属于基因工程技术领域。所述羽毛针禾棉子糖合酶基因SpRAFS1的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示，其编码的蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示。本发明克隆得到羽毛针禾棉子糖合酶SpRAFS1基因，而且成功构建其植物表达载体并转化，在转基因植物中研究该基因的功能，经实验证实，羽毛针禾棉子糖合酶SpRAFS1基因在转基因植物中过量表达，使植物的根系生长更为旺盛，该基因具有改良植物根系发育的功能；这对于揭示羽毛针禾的抗逆机理，丰富植物根系发育分子生物学理论，具有重要的意义。

技术领域

本发明涉及基因工程技术领域，特别是涉及一种羽毛针禾棉子糖合酶基因SpRAFS1在促进植物根发育中的应用。

背景技术

近些年来，环境问题成为影响植物生长发育的主要因素之一，不良环境主要包括干旱、水涝、高温、低温、盐碱化等。逆境胁迫会影响农作物生长及生理变化，会造成农作物减产和品质降低。

根系作为农作物的重要器官之一，健壮发达的根系是农作物生长发育的基础，根部在农作物生长过程中起到以下作用：(1)传输作用，根系会吸收营养和水分传输到地上部，地上部产生的有机物质也传递给根系。(2)储存作用，农作物在生长过程中会把养分运输到根部储存起来，在地上部形成养分不足时，可从根部输送养分来保持农作物的正常生长。(3)支撑作用，根部具有固定作用，根系可将农作物稳定在土壤中，并支撑地上部免受外界环境不良影响。(4)合成和分泌作用，根系可以合成多种必须氨基酸、生物碱等供农作物生长，还可分泌多种化合物、有机酸等，以应对外界环境变化产生的影响，促进农作物对养分的吸收(梅四卫等.2018)。植物根部采用各种机制来增加获取资源和耐受非生物胁迫的能力(White etal.,2013a,b)，包括根毛的产生，适当的根系结构的发育，有益的共生关系的培育以及改善根际中的物理和生物土壤条件(Whiteetal.,2013b)。

羽毛针禾(Stipagrostispennata)其形态特点是，秆直立、丛生、光滑无毛；株高30-70厘米。羽毛针禾生于荒漠中海拔400-1600米的沙地、沙丘和沙垄上，产哈巴河、布尔津、乌苏、精河、沙湾、玛纳斯、呼图壁、昌吉、米泉、奇台等县市及塔里木盆地；在中亚和欧洲也有分布。羽毛针禾是一种多年生草本植物，有着非常的根系结构，它抗早、耐风蚀、耐沙埋，是固定流沙地不可多得的一种固沙植物(买买提.1990)。羽毛针禾有着非常丰富的根系结构，羽毛针禾不仅具有向下伸长的根(长达90cm)，更具有发达的侧向伸展的水平根系(根数可达80多根，长达4～5m)辐射状分布在40cm的沙层中。根毛几乎遍布了整个侧根，相互交错并紧紧地将沙粒缠绕、黏结于根面，以至于沙粒经蒸馏水清洗也未能成功洗脱。部分裸露在沙面的白色细根由于长时间的风吹日晒已不具根鞘，但并未呈现萎蔫状态。