一种通过增加甜菜碱合成能力提高棉花耐盐抗旱性的方法技术

本发明专利技术公开一种通过增加甜菜碱合成能力提高棉花耐盐抗旱性的方法，是将胆碱脱氢酶基因betA和磷酸乙醇胺甲基转移酶基因GhPEAMT利用表达载体pCAMBIA1300‑GhPEAMT‑EPSP和pCAMBIA1300‑betA‑als重组构建植物表达载体pCAMBIA1300‑GhPEAMT‑betA‑EPSP，并将其转入棉花细胞中让其高效表达，进而再生出转基因植株；利用苗期喷洒除草剂草甘膦获得抗性小苗，结合常规分子检测技术，从抗性植株及其后代中筛选出转基因纯合体；再在盐碱池或干旱棚中筛选鉴定出耐盐耐旱性显著提高的转基因纯合体，即获得通过增加甜菜碱合成能力创建出的棉花耐盐抗旱育种新种质。本发明专利技术方法建立了以磷酸乙醇胺为原料合成甘氨酸甜菜碱的代谢途径，实验证实转基因后的棉花耐盐抗旱特性显著提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种通过增加甜菜碱合成能力提高棉花耐盐抗旱性的方法，属植物基因工程领域。
技术介绍
土壤盐渍化、干旱是农业粮食生产中的主要威胁因素之一。由于植物固着生长在环境中而不能自主移动，为了应对诸如温度、盐碱、干旱、重金属等胁迫，植物存在着多种应对机制来适应多样性的非生物胁迫。在众多应对干旱、高盐胁迫的机制中，一个重要的策略就是细胞合成相容性化合物以帮助植物自身在干旱、高盐胁迫下生存。合成的这些物质由于它们易溶于水、甚至在较高浓度下对植物也不会造成不良的影响而被称为相容的化合物(RhodesD&HansonAD.Ann.Rev.PlantPhysiol.PlantMol.Biol.,1993,44:357-384)。甜菜碱是生物相容性物质中较为优秀的一种(Razaetal.PlantBiotechnolRep,2013,7:49-57)。甘氨酸甜菜碱(甜菜碱)是一种两性化合物，它在很宽的生理pH范围内保持电中性，极易溶于水，并具有三个甲基组成的非极性部分。甜菜碱在植物处于非生物逆境胁迫下在渗透调节作用、稳定和保护生物大分子的结构和功能、保护膜的完整性、对光合系统的保护作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过增加甜菜碱合成能力提高棉花耐盐抗旱性的方法，是将来自大肠杆菌的胆碱脱氢酶基因betA和来自植物的磷酸乙醇胺甲基转移酶基因GhPEAMT利用植物表达载体pCAMBIA1300‑GhPEAMT‑EPSP和植物表达载体pCAMBIA1300‑betA‑als重组构建植物表达载体pCAMBIA1300‑GhPEAMT‑betA‑EPSP，并将其转入棉花细胞中让其高效表达，进而再生出转基因植株；利用苗期喷洒除草剂草甘膦获得抗性小苗，结合常规分子检测技术，从抗性植株及其后代中筛选出转基因纯合体；再在盐碱池或干旱棚中筛选鉴定出耐盐抗旱性显著提高的转基因纯合体，即获得通过增加甜菜碱合成能力创建出的棉花...

【技术特征摘要】
1.一种通过增加甜菜碱合成能力提高棉花耐盐抗旱性的方法，是将来自大肠杆菌的胆碱脱氢酶基因betA和来自植物的磷酸乙醇胺甲基转移酶基因GhPEAMT利用植物表达载体pCAMBIA1300-GhPEAMT-EPSP和植物表达载体pCAMBIA1300-betA-als重组构建植物表达载体pCAMBIA1300-GhPEAMT-betA-EPSP，并将其转入棉花细胞中让其高效表达，进而再生出转基因植株；利用苗期喷洒除草剂草甘膦获得抗性小苗，结合常规分子检测技术，从抗性植株及其后代中筛选出转基因纯合体；再在盐碱池或干旱棚中筛选鉴定出耐盐抗旱性显著提高的转基因纯合体，即获得通过增加甜菜碱合成能力创建出的棉花耐盐抗旱育种新种质；其特征在于：所述构建重组植物表达载体pCAMBIA1300-GhPEAMT-betA-EPSP的方法是：(1)BamHI和KpnI双酶切植物表达载体pCAMBIA1300-EPSP，回收载体；BamHI和KpnI双酶切克隆载体pUC57-GhPEAMT回收GhPEAMT片段；将回收的植物表达载体pCAMBIA1300-EPSP的载体部分与回收的克隆载体pUC57-GhPEAMT中的目的基因GhPEAMT连接，获得中间植物表达载体，命名为pCAMBIA1300-GhPEAMT-EPSP；(2)EcoRI酶切回收...

【专利技术属性】
技术研发人员：张可炜，宋玖玲，陈修贵，程成，张尚立，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37