木薯MeRS40基因及其蛋白和应用制造技术

本发明专利技术公开了一种木薯MeRS40基因及其蛋白和应用，所述木薯MeRS40基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；或为编码氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列。通过转基因的方法将MeRS40基因转入至重组载体中进行过表达，再转化拟南芥获得转基因植株，对转基因植株进行高盐处理后发现，转基因植株参与植物耐盐胁迫调控，在植物中过表达MeRS40基因可以显著增加植物的耐盐性，说明MeRS40基因在植物耐盐胁迫领域将有着广阔的应用前景和巨大的经济效益潜力。潜力。潜力。

【技术实现步骤摘要】
木薯MeRS40基因及其蛋白和应用


[0001]本专利技术属于作物遗传育种
，更具体地，本专利技术涉及一种木薯MeRS40基因、及其蛋白、重组表达载体在提高植物耐盐胁迫中的应用。

技术介绍

[0002]非生物胁迫，如干旱、土壤盐渍化、高温、化学毒性和氧化胁迫是影响农业生产的重要因素。非生物胁迫能导致作物的平均产量下降50％以上，是导致作物减产的主要原因。类似于其他非生物胁迫，植物响应盐碱逆境过程中涉及了复杂的生理生化反应。盐胁迫会对植物产生很多不利的影响，包括渗透胁迫、离子毒害、氧化应激、细胞膜透性改变等多种伤害。在外部形态和生长状况上，盐胁迫抑制植物种子萌发，减少植物生物量。在光合作用上，盐胁迫导致植物细胞结构发生显著变化，光合受阻，光合速率下降。离子平衡方面，土壤盐碱化会打破植物体内的离子动态平衡，特别是盐胁迫下pH的升高会破坏根系离子的吸收运输。在盐碱逆境条件下，植物主要通过合成渗透调节物质，提高酶的抗氧化能力、对离子的选择性吸收、营养平衡、改变代谢类型、调整生物量的分配等方法来减轻不良环境对其生长发育造成的伤害。
[0003]世界上大约有20％的灌溉土塘受到盐度的影响，且呈不断恶化的趋势。预计到2050年，50％以上的耕地会发生盐碱化，严重威胁着土地利用率和作物产量。盐化和碱化通常同时发生，数据统计显示，中国东北盐碱侵害的草地面积已达70％，且仍在扩大。随着科学技术的进步，盐碱地在技术改良方面已经取得了很多成果，但是还存在着很多地域、资源、成本等限制，因而，培育耐盐碱品种的植物，提高植物的耐盐碱能力是缓解盐碱地对植物影响的一个有效生物措施，同时可以产生较好的生态和经济效益，促进农业的可持续发展。
[0004]木薯是大戟科木薯属植物，是一种重要的粮食作物。据统计，世界上约八亿人以富含淀粉的木薯块根作为主食。木薯富含淀粉、蛋白质、纤维素、矿物质和维生素等营养物质，从块根提取的木薯粉，是小麦和其它谷物的最佳替代品之一。木薯原产于巴西和美洲的热带地区，生长在热带地区，对各种环境条件有较强的耐受性，是生产力最强的食用植物之一。因此，发掘木薯抗盐基因是目前木薯抗逆遗传资源与品种改良研究的热点。

技术实现思路

[0005]基于此，本专利技术的目的之一在于提供木薯MeRS40基因的应用，该木薯MeRS40基因可以提高植物对盐的抗性。
[0006]实现上述专利技术目的的具体技术方案包括如下：
[0007]木薯MeRS40基因在提高植物耐盐胁迫中的应用，所述木薯MeRS40基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；或为以木薯cDNA为模板，SEQ ID NO.3和SEQ ID NO.4为引物进行扩增得到的核苷酸序列；或为编码氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列。
[0008]本专利技术还提供了上述木薯MeRS40基因在改良植物对盐的耐受性的遗传育种中的
应用。
[0009]本专利技术还提供了上述木薯MeRS40基因编码的蛋白在提高植物耐盐胁迫中的应用。
[0010]木薯MeRS40基因编码的蛋白在提高植物耐盐胁迫中的应用，所述蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。
[0011]本专利技术还提供了上述木薯MeRS40基因的蛋白在改良植物对盐的耐受性的遗传育种中的应用。
[0012]本专利技术还提供了插入有木薯MeRS40基因的重组表达载体，所述木薯MeRS40基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；或为以木薯cDNA为模板，SEQ ID NO.3和SEQ ID NO.4为引物进行扩增得到的核苷酸序列；或为编码氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列。
[0013]本专利技术还提供了上述插入有木薯MeRS40基因的重组表达载体在改良植物对盐的耐受性的遗传育种中的应用。
[0014]在其中一些实施例中，所述植物为拟南芥或木薯。
[0015]一种提高植物抗盐胁迫的生物制剂，所述生物制剂的活性成分包含上述插入有木薯MeRS40基因的重组表达载体，所述木薯MeRS40基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；或为以木薯cDNA为模板，SEQ ID NO.3和SEQ ID NO.4为引物进行扩增得到的核苷酸序列；或为编码氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列。
[0016]本专利技术还提供了一种提高植物耐盐胁迫的方法，该方法包括提高木薯MeRS40基因的表达，所述木薯MeRS40基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；或为以木薯cDNA为模板，SEQ ID NO.3和SEQ ID NO.4为引物进行扩增得到的核苷酸序列；或为编码氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列。
[0017]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0018]在本专利技术中，专利技术人利用同源克隆的方法成功克隆到了MeRS40基因，通过转基因的方法将MeRS40基因转入至重组载体中进行过表达，再转化拟南芥获得转基因植株，对转基因植株进行高盐处理后发现，转基因植株参与植物耐盐胁迫调控，在植物中过表达MeRS40基因可以显著增加植物的耐盐性，说明MeRS40基因在植物耐盐胁迫领域将有着广阔的应用前景和巨大的经济效益潜力。
附图说明
[0019]图1为本专利技术实施例3中Real time
‑
PCR分析野生型植株和6株转MeRS40基因T1代植株的表达情况。
[0020]图2为本专利技术实施例4中用125mM NaCl处理的野生型和MeRS40基因过表达品系(MeRS40
‑
OX
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5、MeRS40
‑
OX
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6)的种子发芽情况。
[0021]图3为本专利技术实施例5中野生型(Col
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0)和MeRS40基因过表达品系(MeRS40
‑
OX
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5、MeRS40
‑
OX
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6)高盐处理后的存活情况图。
[0022]图4为本专利技术实施例5中野生型(Col
‑
0)和MeRS40基因过表达品系(MeRS40
‑
OX
‑
5、MeRS40
‑
OX
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6)高盐处理后的存活率。
[0023]图5为实施例5中野生型(Col
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0)和MeRS40基因过表达(MeRS40
‑
OX
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5、MeRS40
‑
OX
‑
6)植物的H2O2含量和脯氨酸含量。
[0024]图6为本专利技术实施例5中野生型(Col
‑
0)和MeRS40基因过表达(MeRS40
‑
OX
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5、
MeRS40
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OX
‑
6)植物的过氧化物酶同工酶(POD)活性和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.木薯MeRS40基因在提高植物耐盐胁迫中的应用，所述木薯MeRS40基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；或为以木薯cDNA为模板，SEQ ID NO.3和SEQ ID NO.4为引物进行扩增得到的核苷酸序列；或为编码氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列。2.木薯MeRS40基因在改良植物对盐的耐受性的遗传育种中的应用，所述木薯MeRS40基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；或为以木薯cDNA为模板，SEQ ID NO.3和SEQ ID NO.4为引物进行扩增得到的核苷酸序列；或为编码氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列。3.木薯MeRS40基因编码的蛋白在提高植物耐盐胁迫中的应用，所述蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。4.木薯MeRS40基因编码的蛋白在改良植物对盐的耐受性的遗传育种中的应用，所述蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。5.根据权利要求1～4任一项所述的应用，其特征在于，所述植物为拟南芥或木薯。6.插入有木薯MeRS40基因的重组表达载体，其特征在于，所述木薯MeRS40基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；或为以木薯cDNA...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振宇，李聪，顾进宝，陈衍行，李阳，
申请(专利权)人：广东省科学院南繁种业研究所，
类型：发明
国别省市：