一种调控胡杨耐盐性的基因PeCLH2及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种调控胡杨耐盐性的基因PeCLH2及其应用，属于分子生物技术领域；本发明专利技术一方面提供了调控胡杨耐盐性的基因PeCLH2以及其编码蛋白，另一方面提供了调控胡杨耐盐性的基因PeCLH2的用途。本发明专利技术提供了一种重要的并且可能具有普适性的耐盐性基因资源，胡杨盐胁迫的耐受性为以后相关研究提供素材，同时也为植物抗逆性研究奠定基础。也为植物抗逆性研究奠定基础。也为植物抗逆性研究奠定基础。

【技术实现步骤摘要】
一种调控胡杨耐盐性的基因PeCLH2及其应用


[0001]本专利技术涉及一种调控胡杨耐盐性的基因PeCLH2及其应用，属于植物基因工程


技术介绍

[0002]胡杨(Populus euphratica)属杨柳科杨属(Populus)胡杨派(Section Turanga)，为雌雄异株植物，分化时间大概在2MYA(millions of years ago百万年前)左右，是荒漠生态系统的优势模式乔木树种，具有非常重要的经济价值和生态价值。胡杨广泛分布于亚洲的中西部、北非和欧洲南部的干旱荒漠地区，而60％的天然胡杨林都分布于中国，中国的胡杨林有91.1％都分布于新疆的塔里木河流域，是新疆的荒漠区的主要树种和珍惜的抗逆种质资源，是研究植物抗盐、抗干旱等非生物胁迫的重要模式树种之一。从20世纪50年代以后，国内对于胡杨的研究已经进行了很多了，包括遗传育种、育苗造林等方面，并且，随着人们对于胡杨研究越来越深入，发现胡杨在稳定生态平衡、研究亚洲和非洲的沙漠地区的气候变化等方面，有重要作用，因此，研究胡杨对于非生物胁迫尤其是盐胁迫和干旱胁迫方面的响应及其分子机制，有重要意义。
[0003]盐胁迫可以诱导活性氧物质(reactive oxygen species，ROS)的产生，低浓度活性氧物质(reactive oxygen species，ROS)可以作为植物激活盐胁迫抗性响应的信号，但是高浓度活性氧物质(reactive oxygen species，ROS)会损害蛋白质、脂质、DNA和碳水化合。植物体内多余活性氧物质(reactive oxygen species，ROS)的清除依赖酶促系统和非酶促系统两条途径。酶促系统通过多种酶对ROS进行降解，目前，已经被研究发现的酶包括超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)、愈创木酚过氧化物酶(GPX)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHA)、谷胱甘肽过氧化物酶(GR)、谷胱甘肽S
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转移酶(GST)。非酶促系统通过非酶促抗氧化物质的产生来应对活性氧物质，抗氧化物主要有抗坏血酸(ASH)、生物碱、类胡萝卜素、类黄酮、谷胱甘肽、酚类化合物、生育酚等。通过上述两种系统降低植物体内过高的活性氧物质水平，维持活性氧物质的稳态，有利于提高植物抵抗盐胁迫的能力。
[0004]因此，提供一种调控胡杨耐盐性的基因PeCLH2及其应用，有助于了解和深入研究胡杨抗逆的生长机理，为后续遗传育种构建优良性状胡杨打下良好基础，进而提高胡杨的利用效率，对于非生物胁迫尤其是盐胁迫方面的响应及其分子机制和研究抗逆新品种具有重要的现实意义和应用前景。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种调控胡杨耐盐性的基因PeCLH2，并利用其表达载体转化杨树，以期促进林木分子育种技术的发展，为优良树种的培育或筛选提供技术手段，同时为探索胡杨耐盐性的分子机理奠定基础。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种调控胡杨耐盐性的基因PeCLH2，其编码区核苷酸序列和氨基酸序列分别如SEQ ID NO.5和SEQ ID NO.6所示。
[0008]优选地，PeCLH2 CDS全长1005bp，编码335个氨基酸和1个终止密码子。
[0009]所述调控胡杨耐盐性的基因PeCLH2在提高杨树耐盐性中的应用。
[0010]所述调控胡杨耐盐性的基因PeCLH2在提高杨树耐盐性中的应用，其特征在于：使植物包含基因PeCLH2或使杨树过表达基因PeCLH2和抑制表达基因PeCLH2。
[0011]所述调控胡杨耐盐性的基因PeCLH2在提高杨树耐盐性中的应用，其特征在于：构建含有基因PeCLH2的植物过表达载体，将其异源转化到84K杨树，筛选，获得转基因阳性植株，通过阳性植株和野生型植株表型及耐盐性分析，获得耐盐性的转基因植株。
[0012]所述调控胡杨耐盐性的基因PeCLH2在提高植物耐盐性中的应用，包括以下步骤：
[0013](1)采集胡杨组培苗，进行RNA提取，反转录成cDNA，克隆出PeCLH2的CDS序列，再将其连接pMDC32载体进行测序，鉴定正确后，构建过表达载体和抑制表达载体，异源转化到84K杨树中；
[0014](2)利用潮霉素抗性和PCR技术对PeCLH2基因异源转化84K杨树进行阳性植株筛选，得到转基因阳性植株，并对其进行RNA提取和表型统计，对其转基因植株进行盐处理，验证其抗盐性，获得耐盐性的转基因植株。
[0015]对转基因84K杨树和野生型84K杨树进行表型观察和耐盐性处理发现，在盐胁迫处理后，过表达转基因植株株高、根长和鲜重均较野生型高，说明PeCLH2基因的过表达提高了转基因84K杨树的耐盐性，抑制表达则抑制转基因84K杨树耐盐性。
[0016]以上研究结果证明，PeCLH2对杨树具有一定的盐耐受性和抗盐性，其在林木分子育种及优良品种选育中具有重要应用价值。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的主要有益技术效果在于：
[0018]本专利技术以银腺杨84K(Populus alba
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P.glandulosa)为材料，筛选鉴定出了PeCLH2基因，基于其过表达和抑制植株的表型鉴定表明，其在盐处理下，能够提高耐盐胁迫能力，说明PeCLH2基因能够正向调节植物(杨树)的耐盐性，为筛选优势抗逆基因提供了新的选择，在林木基因工程领域有重要应用价值。
[0019]下面通过具体实施方式和附图对本专利技术作进一步说明，但并不意味着对本专利技术保护范围的限制。
附图说明
[0020]图1
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1为本专利技术实施例1中过表达PeCLH2转基因84K杨树株系阳性植株检测；
[0021]图1
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2为本专利技术实施例1中抑制表达RNAi
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PeCLH2转基因84K杨树株系阳性植株检测；
[0022]图2
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1为本专利技术实施例1中过表达PeCLH2转基因84K杨树植株的表达量检测；
[0023]图2
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2为本专利技术实施例1中抑制表达RNAi
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PeCLH2转基因84K杨树植株的表达量检测；
[0024]图3
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1为本专利技术实施例1中盐处理后过表达和抑制表达84K杨树转基因表型统计；
[0025]图3
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2为本专利技术实施例1中盐处理后过表达和抑制表达84K杨树转基因株系株高统计；
[0026]图3
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3为本专利技术实施例1中盐处理后过表达和抑制表达84K杨树转基因株系鲜重统计；
[0027]图3
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4为本专利技术实施例1中盐处理后过表达和抑制表达84K杨树转基因根长统计；
[0028]图4
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1为本专利技术实施例1中盐处理后转基因株系84K杨树POD含量；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种调控胡杨耐盐性的基因PeCLH2，其核苷酸序列如SEQ ID NO.5所示。2.调控胡杨耐盐性的基因PeCLH2，其蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.6所示。3.权利要求1所述调控胡杨耐盐性的基因PeCLH2在提高杨树耐盐性中的应用。4.如权利要求3所述调控胡杨耐盐性的基因PeCLH2在提高杨树耐盐性中的应用，其特征在于：使植物包含基因PeCLH2或使植物过表达基因PeCLH2和抑制表达基因PeCLH2。5.如权利要求3所述调控胡杨耐盐性的基因PeCLH2在提高杨树耐盐性中的应用，其特征在于：构建含有基因PeCLH2的植物过表达载体，将其异源转化到84K杨树，筛选，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡建军，葛晓兰，张磊，杜久军，魏涵天，项晓冬，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院林业研究所，
类型：发明
国别省市：