本发明专利技术提供了一种与植物抗盐性相关的Ｆ１基因，该基因是从经过０．５ｍｍｏｌ／Ｌ水杨酸和７℃冷胁迫处理的香蕉幼苗叶片中分离出来的，编码区序列为ＳＥＱ ＮＯ．１，编码由４１６个氨基酸组成的蛋白。本发明专利技术还提供了一种利用本发明专利技术Ｆ１基因培育抗盐转基因植物的方法，该方法是通过农杆菌介导将本发明专利技术Ｆ１基因以重组的方式整合到植物基因组ＤＮＡ中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物化学领域，具体涉及一种脱氧核糖核酸及其在植物育种中的应用。技术背景目前，世界上有100多个国家存在着不同类型的盐碱地10亿公顷，约占全球可耕地面积 10%。我国就有216乂107公顷，其中耕地约61X1()S公顷，主要分布在新疆、甘肃等西北干 旱半干旱地区。随着工业污染加剧、灌溉农业的发展和化肥使用不当等原因，次生盐碱化土 壤面积有不断加剧的趋势，给农业生产造成重大损失。因此综合治理盐渍土、提高植物的耐 盐性、开发利用盐水资源已成为未来农业发展及环境治理所亟待解决的重要课题。近百年来，人们从基因工程角度对植物抗盐性进行了大量研究，取得了很大的进展。1987 年Hickock发现蕨类植物Cerat叩teris的配子体中的与抗盐性有关的两种单基因核突变stl,和 stl2，这两个基因位于配子体1023品系的核基因组中，该品系自交产生的同源孢子体也具有 明显的抗盐性，在孢子体第一叶期遗传分析表明，所有突变体结和型相都抗能60mmol/L NaCl，而野生型不能，其中十/stl!和stl,/stl2两种基因型的植株能在含有10Ommol/L NaCl的 培养基上生长，但对其它逆境的抗性却不如野生型(郭善利、王秀芝(1998)。"植物抗盐性 及其遗传工程"聊城师院学报自然科学版11(002): 53-58。)。热激蛋白是一种分子陪伴(moleculerchaperon)，可以使因温度升高而构型发生改变的蛋白 质恢复并维持原有的三维构象，不致丧失功能而使机体得以存活。已有研究表明，除在热胁 迫表达提高外，热激蛋白基因还在其它许多逆境如冷、干旱、重金属、病原菌等胁迫下高表 达，是植物对逆境胁迫的一种防御机制，它可作为调控基因表达的转录因子，从而调控基因 的表达，提高植物对逆境的耐受能力，如寒冷、干旱、盐渍等。唐国强等人发现用水杨酸处 理香蕉幼苗的抗寒性明显提高，并用mRNA差异显示法分离出其中两个差异片段G和A，其 中G片段的序列与大豆的两个与冷胁迫相关的高表达基因片段的部分序列有92%同源性，A 片段未发现其同源性基因片段(康国章，朱国辉，等。(2004)。"用mRNA差异显示法分 离冷胁迫香蕉幼苗叶片内水杨酸诱导表达的基因。"植物生理与分子生物学学报30(002): 225-228。)，表明这两个基因片段可能属于新的基因，但该文对这两个基因片段所在的基因 全序列以及功能均未提及。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种与植物抗盐性相关的基因。 本专利技术的另一目的在于提供该基因在植物育种中的应用。本专利技术实现上述目的的技术方案是—种与植物抗盐性相关的Fl基因，其特征在于该基因的编码区序列为SEQ NO. 1。 本专利技术基因是从经过0.5mmol/L水杨酸和7。C冷胁迫处理的香蕉幼苗叶片中分离出来的， 命名为F1，编码区序列长1251bp，编码由416个氨基酸组成的蛋白，该蛋白的氨基酸序列为 SEQ NO. 2。通过在genbank中的比对结果发现，本专利技术Fl基因与所编码的氨基酸序列与玉 米的热激蛋白AAC08009有88%的同源性，与水稻的热激蛋白AAX95135也有88%的同源性， 与其他基因的同源性都较低，因此可以推断本专利技术Fl基因所编码的蛋白质可能属于热激蛋 白。本专利技术人发现，将本专利技术F1基因转入普通植株后，植株的抗盐性明显提高，这可能与该 基因的表达产物能调节植物体内活性氧代谢系统的平衡有关。在盐胁迫下，植物体内活性氧 代谢系统的平衡受到影响，活性氧的含量大大增加，抗氧化系统的活性大大降低。本专利技术F1 基因在植物中表达后，其表达产物可能是作为调控基因表达的转录因子，调控活性氧代谢系 统相关基因的表达，提高细胞的抗氧化系统的活性，从而增强了植物对盐的耐受性。另一方 面，已有实验证明钙离子对盐胁迫信号调节也起着非常重要的作用，而F1基因的表达可能也 有助于维持细胞体内钙离子的内稳态。本专利技术F1基因可用于抗盐胁迫转基因植物的育种，具体方法可以是采用基因直接导入法 将F1基因重组整合到植物基因组中，也可以通过构建F1基因的植物表达载体并转染到植物细 胞中。所述的采用基因直接导入法将所述Fl基因重组整合到植物基因组中的方法由以下步骤 组成(1) 用引物SEQ NO. 21和SEQ NO. 22扩增所述Fl基因获得序列为SEQ NO. 1的DNA片段；(2) 将序列为SEQNO. 1的DNA片段正向插入到表达载体中构建出含有序列为SEQNO. l的DNA片段的重组载体；(3) 将序列为SEQNO. 1的DNA片段的重组载体转化到农杆菌中，然后按照农杆菌介 导转基因法将含有序列为SEQ NO. 1的DNA片段的重组载体以重组的方式整合到植物的基 因组DNA中；(4) 通过所用表达载体携带的标记筛选出成功转入序列为SEQNO. l的DNA片段的重组 载体的植株，然后将所得植株正常培养，最后收获种子，即可。其中步骤(3)中所述的农杆菌介导转基因法(floral dip)的具体操作步骤参见《A shnpUfied method for /4gro6a"en'wm-mediated transformation of i4f"6iWo; s!'s ^i"/!.a"a》(Clough SJand Bent AF (1998) Floral dip: a simplified method for爿gro6a"en'ww-mediated transformation ofJraZ>i<3fc /w/"/w//a"a户/a"/J16: 735-743)附图说明图1是在3，-RACE中，通过5' CGAGGAGGATGACGATATGCATGG 3'和3' RACE Outer Primer引物对香蕉cDNA扩增的PCR产物电泳图，得到一条llOObp的条带。其中1为 DNA Marker DL2，000， 2为Outer PCR产物。图2是在3 ，-RACE中，通过5' CGAGGAGGATGACGATATGCATGG 3'禾n 3' RACE Inner Primer引物，以Outer PCR产物为模板扩增的PCR产物，其中1为DNA Marker DL2,000， 2为用Inner primer和Outer PCR产物作模板扩增的条带。图3是通过5， -RACE得到的片段的电泳图，其中，M: DNA Marker DL2, 000; 1: PCR 产物(57。C退火)；2:阴性对照(57。C退火)；3 : PCR产物(55。C退火)；4:阴性对照(55 'C退火)。图4是用引物FIFl和FlRl扩增Fl基因获得的编码区片段的电泳图。其中，2为Takara 的2000bp的Marker, 1为目的基因F1 PCR扩增产物。图5是转F1基因拟南芥植株的PCR鉴定。其中，1:质粒pMD/Fl对照，2:野生型拟 南芥植株对照，3 9: 7株转基因拟南芥的PCR结果，M: Takara的2000bp的Marker。图6是野生型和转Fl基因拟南芥幼苗含有NaCl和不含NaCl的1/2 MS固体培养基上生 长情况。其中，6-A为在不含NaCl的1/2 MS固体培养基中的生长情况图，黑线左边的是转 F本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种与植物抗盐性相关的Ｆ１基因，该基因的编码区序列为ＳＥＱＮＯ．１。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王正询，康国章，杨礼香，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]
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