极端嗜盐曲霉Hog1基因及其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一种极端嗜盐曲霉Hog1基因及其在提高植物耐盐性中的应用，本发明专利技术将极端嗜盐曲霉Hog1基因转入植物，经模拟盐胁迫试验表明，转基因植物在盐度胁迫下生长状态、生物量、种子重量方面明显优于野生型植物，耐盐性显著增强，表明本发明专利技术提供的Hog1基因在提高植物耐盐碱方面的具有重要应用价值，为植物抗逆改良提供了重要基因资源。提供了重要基因资源。

【技术实现步骤摘要】
极端嗜盐曲霉Hog1基因及其在提高植物耐盐性中的应用


[0001]本专利技术属于植物基因工程
，更具体地说，涉及一种极端嗜盐曲霉Hog1基因及其在提高植物耐盐胁迫能力中的应用。

技术介绍

[0002]土壤盐碱化会导致土壤中含盐过量、渗透潜力下降、土壤结构变化、妨碍作物对水肥的吸收。因此土壤盐碱化是限制农作物生长、造成粮食减产的主要非生物胁迫因子之一。近年来，我国土壤盐碱化面积逐年增加，造成大量土地闲置，由于盐碱地无法经过短期改造进行他用，对我国粮食安全和土地资源合理利用影响巨大。利用基因工程技术提高植物耐盐性，是维持盐碱地农业生产、生态修复盐碱地的有效途径之一。
[0003]目前利用基因工程技术提高植物的耐盐性的研究主要集中在烟草、拟南芥等模式植物。例如刘珂采用叶盘法将蜡样芽孢杆菌HK012的acdS基因转入烟草，发现该基因在烟草中的表达能够有效缓解盐胁迫对植株的伤害。张超利用农杆菌介导法将从疏绵状嗜热丝孢菌和嗜热子囊菌光孢变种中分离出的MnSOD酶基因转入烟草，提高了烟草在种子萌发及小苗生长阶段的盐耐受性。目前转基因技术所采用的基因大多来自非耐盐物种，这使得转基因植株仅对一定范围的盐胁迫具有耐受性。
[0004]油菜是我国重要的油料作物，土壤盐碱化制约着油菜在盐碱地上的种植。提高油菜耐盐性对于提高盐碱地油菜的种植面积和产量以及盐碱地改良利用具有重要意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种极端嗜盐曲霉Hog1基因及其在提高植物耐盐性中的应用，极端嗜盐曲霉Hog1基因转入植物，提高了植物耐盐胁迫能力。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0007]一种极端嗜盐曲霉Hog1基因，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
[0008]一种权利要求1所述的极端嗜盐曲霉Hog1基因编码的蛋白，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。
[0009]一种含权利要求1所述的极端嗜盐曲霉Hog1基因的表达载体。
[0010]优选的，所述表达载体由极端嗜盐曲霉Hog1基因和pBWA(V)HS连接得到。
[0011]一种含所述的表达载体的细胞。
[0012]一种含所述的极端嗜盐曲霉Hog1基因的宿主菌。
[0013]优选的，所述宿主菌为农杆菌。
[0014]所述的极端嗜盐曲霉Hog1基因在提高植物耐盐性中的应用。
[0015]优选的，所述应用包括以下步骤：
[0016]1)构建含极端嗜盐曲霉Hog1基因的表达载体；
[0017]2)将所构建的含极端嗜盐曲霉Hog1基因的表达载体转化到植物或植物细胞中；
[0018]3)培育步骤2)所得植物或植物细胞，筛选得到耐盐性提高的转基因植物。
[0019]优选的，所述的植物为油菜。
[0020]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0021]本专利技术从极端嗜盐生物基因组中挖掘新的耐盐基因，并利用基因工程手段提高作物耐盐性，具体是将极端嗜盐曲霉(Aspergillus montevidensis)的Hog1基因转入植物，经模拟盐胁迫试验表明，转基因植物在盐度胁迫下生长状态、生物量、种子重量方面明显优于野生型植物，耐盐性显著增强，表明本专利技术提供的Hog1基因在提高植物耐盐碱方面的具有重要应用价值，为植物抗逆改良提供了重要基因资源。
附图说明
[0022]图1为过表达载体pBWA(V)HS
‑
Hog1
‑
osgfp图谱。
[0023]图2为基于cDNA序列构建的系统发育树。
[0024]图3为基于氨基酸序列构建的系统发育树。
[0025]图4为转基因植株Hog1基因PCR检测电泳照片。其中，a为PCR反应扩增Hog1基因的电泳照片，M为DL6000DNA marker，1为Hog1基因PCR产物；b是Hog1基因转入载体后菌落PCR的电泳照片，M为DL6000DNA marker。
[0026]图5为Hog1基因在转基因油菜与野生型油菜植株的根部分布对比图；
[0027]图6为转基因油菜植株的获得。
[0028]图7为不同盐浓度下转基因油菜植株株高分析图。
[0029]图8为不同盐浓度下转基因油菜植株生物量分析图。
[0030]图9为转基因油菜种子干重分析图。
具体实施方式
[0031]下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。
[0032]本专利技术以极端嗜盐曲霉(A.montevidensis)为材料，使用引物经PCR扩增基因片段，目的cDNA片段长度为822bp，如SEQ ID NO.1所示，编码273个氨基酸的蛋白，如SEQ ID NO.2所示。
[0033]由生物信息学分析得知，极端嗜盐曲霉Hog1基因对应目标蛋白质的长度应为273，分子量为35KDa，预测等电点为6.30。
[0034]将极端嗜盐曲霉Hog1基因的cDNA序列提交到GenBank进行数据比对，分析显示，该基因序列依次与Aspergillus glaucus CBS 516.65、Aspergillus ruber CBS 135680、Aspergillus steynii IBT 23096、Aspergillus chevalieri等菌株Hog1基因的同源性在87.6％～71.72％之间。下载相似性高的Hog1基因的cDNA序列构建最大简约树，参见图2，其中与所研究的目标菌株A.montevidensis的Hog1基因同源性较高的是A.glaucus CBS 516.65，两者形成一个独立分支，步长值87％。同时A.ruber CBS 135680形成的亲缘关系较近，与两者形成的亲缘关系较近，三者共同形成一个较大分支。
[0035]将Hog1基因编码的氨基酸序列同GenBank数据库数据进行比较分析显示，所推测的氨基酸序列同Aspergillus glaucus(登录号：ABB16294)、Eurotium herbariorum(登录号：ABB16294)、A.niger(登录号：EHA18150)、A.kawachii(登录号：GAA88530)、A.oryzae(登
录号：EIT78792)、A.clavatus(登录号：EAW07538)、Blumeria graminis(登录号：Q8TGA9)及Talaromyces stipitatus(登录号：XP_002478549)等Hog1 MAPK同源性在88％
–
97％之间。下载相似性高的Hog1 MAPK氨基酸序列构建最大简约树，参见图3。阿姆斯特丹曲霉M
–
70同A.glaucus(登录号：ABB16294)和E.herbariorum(登录号：ABB16294)聚于一个分枝上，分枝自展支持率达到99％，说明该分枝可靠性较高。尽管阿姆斯特本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种极端嗜盐曲霉Hog1基因，其特征在于，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。2.一种权利要求1所述的极端嗜盐曲霉Hog1基因编码的蛋白，其特征在于，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。3.一种含权利要求1所述的极端嗜盐曲霉Hog1基因的表达载体。4.根据权利要求3所述的含极端嗜盐曲霉Hog1基因的表达载体，其特征在于，所述表达载体由极端嗜盐曲霉Hog1基因和pBWA(V)HS连接得到。5.一种含权利要求3或4所述的表达载体的细胞。6.一种含有权利要求1所述的极端嗜盐曲霉Hog1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘开辉，刘婉婷，丁小维，陈妮，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：