拟南芥U1A基因在提高植物耐盐性中的应用制造技术

本发明专利技术提供了拟南芥U1A基因在提高植物耐盐性中的应用。所述拟南芥耐盐基因U1A的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，其编码蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。本发明专利技术首次证明拟南芥U1A基因参与了植物抵抗盐胁迫的生物学过程，将拟南芥U1A基因应用于培育耐盐植物，以及作为耐盐育种技术领域具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
拟南芥U1A基因在提高植物耐盐性中的应用
本专利技术属于基因工程领域，特别涉及一种拟南芥U1A基因在提高植物耐盐性中的应用。
技术介绍
土壤盐渍化是全球化问题，大量的土地已经发生了盐渍化，目前还有更多的土地在盐渍化的进程中，盐胁迫己经成为全世界范围内影响农业生产的最重要的环境胁迫因子。因此，如何提高植物的耐盐性成为科研工作者的重要研究方向，因此克隆植物耐盐基因、利用这些基因培育新的耐盐作物品种是目前科学研究的重要议题。科学家们利用基因工程技术开展植物耐盐方面研宄已取得了较大的进展，已经克隆了大量耐盐相关基因，并将这些基因转入植物中，用于耐盐机制研究。实验表明植物本身或其它生物中与耐盐相关的基因转入作物中，仍可使抗盐能力得到提高。因此利用模式植物拟南芥鉴定耐盐相关基因具有极其重要的意义。目前，己发现了一些能显著提高植物耐盐能力的基因，但有关U1A基因在植物耐盐过程中的作用尚未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种拟南芥U1A基因及其在提高植物耐盐性中的应用。本专利技术通过合成拟南芥cDNA，提取拟南芥叶片总RNA，反转录得到第一链cDNA，以拟南芥叶片cDNA为模板，根据U1A基因序列设计引物(SEQIDNO.3-4所示)，进行PCR扩增，回收和纯化PCR扩增产物，并测序。得到拟南芥U1A基因。本专利技术提供的拟南芥U1A基因具有(1)或(2)所示的核苷酸序列：(1)SEQIDNO.1所示的核苷酸序列；(2)SEQIDNo.1所示的核苷酸序列经取代、缺失或添加一个或几个核苷酸而形成的具有同等功能的核苷酸序列。该基因编码蛋白的氨基酸序列为：(1)SEQIDNO.2所示的氨基酸序列；(2)SEQIDNo.2所示的氨基酸序列经取代、缺失或添加一个或几个氨基酸而形成的具有同等功能的由(1)衍生的氨基酸序列。含有上述拟南芥U1A基因的表达载体、细胞系、宿主菌均属于本专利技术的保护范围。本专利技术提供了上述拟南芥U1A基因在提高植物耐盐性中的应用。本专利技术提供了上述拟南芥U1A基因在制备转基因植物中的应用。本专利技术提供了上述拟南芥U1A基因在植物种质资源改良中的应用。本专利技术提供了用于PCR扩增上述拟南芥U1A基因的引物，其核苷酸序列如SEQIDNO.3-4所示。进一步，本专利技术提供了一种用于克隆上述拟南芥U1A基因的方法，该方法所用的引物序列如SEQIDNO.3-4所示。PCR反应体系和扩增条件见表1。回收和纯化PCR扩增产物的具体操作如下：凝胶电泳后，用干净的刀片将带有目的片段的胶切割下来，放入到离心管中，胶不要切得过大，以避免回收时DNA片段溶液含有大量的杂质；向离心管中加入3倍体积的QG溶液(体积/胶质量)后，在50℃条件下温浴10min，直到胶完全融化；将离心管中的溶液移到2ml的吸附柱中，离心1min，弃去液相；再次向吸附柱中加入0.5ml的QG溶液，离心1min，弃去液相；向吸附柱加入0.75ml的PE溶液，离心1min，弃去液相；再次离心1min后，将吸附柱放置在一个新的离心管上，加入50μl的溶解液，静置1min，最后离心1min，得到的液相即为回收的DNA溶液。本专利技术提供了一种制备具有耐盐能力转基因植物的方法，是在转基因植物细胞中过表达本专利技术所述的拟南芥U1A基因。过量表达上述植物耐盐基因U1A可通过多种方法实现，如植物病毒载体介导基因过表达的方法，农杆菌介导转化过表达载体，对基因编码匡进行优化修改，对该基因启动子进行优化以达到过表达效果等方法实现。本专利技术过量表达基因的方法并不限于上述几种方法，只要能过量表达U1A即可。利用任何基因过表达或者基因修饰方法该U1A使植物表现为耐盐性增加；利用任何一种可以引导外源基因在植物中表达的载体，将本专利技术所提供的U1A转入植物中，植物就表现出更高的耐盐性。本专利技术的U1A基因在构建到植物表达载体中时，在其转录起始核苷酸前可加上任何一种增强启动子或诱导型启动子。为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选，可对所使用的载体进行加工，如加入植物可选择性标记(GUS基因、萤光素酶基因等)或具有抗性的抗生素标记物(庆大霉素，卡那霉素等)。被转化的植物宿主既可以是单子叶植物，也可以是双子叶植物，如：烟草、水稻、小麦、玉米、黄瓜、番茄、杨树、草坪草或苜宿等。从转基因植物的安全性考虑，可不加任何选择性标记基因，直接以植物耐盐程度来筛选转化植株。携带有本专利技术U1A基因的表达载体可通过使用Ti质粒、Ri质粒、植物病毒载体、直接DNA转化、显微注射、电导、农杆菌介导等常规生物学方法转化植物细胞或组织，并将转化的植物经组织培育成植株。本专利技术的植物剪接相关蛋白及其编码基因为农作物尤其是耐盐性育种提供基因与技术的支持。本专利技术所述的U1A基因编码的蛋白是mRNA前体剪切因子，可能参与到植物mRNA的剪切。在拟南芥中过表达该基因能够增加拟南芥的耐盐性。因此所述的植物耐盐基因U1A在植物耐盐性育种领域具有广阔的应用前景，其经济效益潜力巨大。附图说明图1为扩增U1A基因的PCR产物电泳图。图2A-图2D分别为实施例3的U1A突变体及拟南芥野生型生长在正常MS培养基及盐胁迫培养基上的生长情况。图2A，4天大小生长于MS培养基的幼苗移苗到含有175mM氯化钠MS培养基上的生长图；图2B为图2A统计的存活率；图2C为2周大小生长于土壤中的幼苗浇注300mM氯化钠溶液的生长情况图；图2D为图2C统计的存活率。图3为实施例4的U1A基因互补atu1a突变体盐胁迫表型。图中1,2,3和4为U1A基因转入atu1a突变体的4个独立的突变体互补植株。图4A-图4B分别为实施例5的U1A基因在拟南芥中过表达耐盐表型。图4A，4天大小生长于MS培养基的幼苗移苗到含有175mM氯化钠MS培养基上的生长代表图；图4B为图4A统计的存活率。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。在不背离本专利技术精神和实质的情况下，对本专利技术方法、步骤或条件所作的修改或替换，均属于本专利技术的范围。若未特别指明，本专利技术实施例中所用的实验材料、试剂和仪器等均可市售获得，若未具体指明，实施例中所用的技术手段均为本领域技术人员所熟知的常规手段。实施例1拟南芥U1A基因的克隆1、拟南芥叶片cDNA合成：提取拟南芥叶片总RNA，反转录得到第一链cDNA；2、U1A基因的PCR扩增：以拟南芥叶片cDNA为模板，根据U1A基因序列设计引物，进行PCR扩增，回收和纯化PCR扩增产物，并测序。引物为：正向引物：5’-AAAAAAGCAGGCTTCATGGAGATGCAAGAGGCT-3’(SEQIDNO.3)反向引物：5’-CAAGAAAGCTGGGTCTTTCTTGGCATACGTGAT-3’(SEQIDNO.4)PCR反应体系和扩增条件如表1。表1测序送交invitrogen公司进行测序。回收和纯化PCR扩增产物的具体操作如下：凝胶电泳(见图1)后，用干净的刀片将带有目的片段的胶切割下来，放入到离心管中，胶不要切得过大，以避免回收时DNA片段溶液含有大量的杂质。向离心管中加入3倍体积的QG溶液(体积/胶质量)后，在50℃条件下温浴10min，直到胶完全融化；将离心管中的溶液移到2ml的吸附柱中，离心1min，弃去液相；再次向吸附柱中加入0.5ml本文档来自技高网...

【技术保护点】
拟南芥U1A基因，其特征在于，所述拟南芥U1A基因具有(1)或(2)所示的核苷酸序列：(1)SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列；(2)SEQ ID No.1所示的核苷酸序列经取代、缺失或添加一个或几个核苷酸而形成的具有同等功能的核苷酸序列。

【技术特征摘要】
1.拟南芥U1A基因，其特征在于，所述拟南芥U1A基因具有(1)或(2)所示的核苷酸序列：(1)SEQIDNO.1所示的核苷酸序列；(2)SEQIDNo.1所示的核苷酸序列经取代、缺失或添加一个或几个核苷酸而形成的具有同等功能的核苷酸序列。2.如权利要求1所述的拟南芥U1A基因，其特征在于，该基因编码蛋白的氨基酸序列为：(1)SEQIDNO.2所示的氨基酸序列；(2)SEQIDNo.2所示的氨基酸序列经取代、缺失或添加一个或几个氨基酸而形成的具有同等功能的序列。3.含有权利要求1或2所述的拟南芥U1A基因的表达载体。4.含...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑军，王振宇，
申请(专利权)人：中国农业科学院作物科学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11