【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于农作物抗逆领域，更具体地，本专利技术涉及一种基于基因过表达和供硅策略的根系硅沉积和抗逆调控方法。
技术介绍
1、我国和全球粮食安全都受到环境变化的威胁。日益严重的工业污染和快速的城市化一直在增加污染物向环境中的释放，包括镉和铬等重金属，从而影响作物生长，并通过食物链影响人类健康。此外，人类活动加速了二氧化碳和其他温室气体的释放，导致全球变暖和频繁的极端天气事件；高温和干旱胁迫对粮食安全的威胁正变得越来越严重。因此，迫切需要提高作物对这些不同形式的非生物胁迫的抗性。硅作为植物的一种重要有益元素，已被证明在提高作物对一系列非生物和生物胁迫的恢复力方面非常有效。
2、尽管硅是地壳和土壤中第二丰富的元素，但它仅以未聚合硅酸的形式存在于植物中。这种形式的硅可以被根部吸收，并通过蒸腾和主动运输被运输到地上植物部分。超过90％的si可以在质外体中沉积为无定形二氧化硅，特别是在细胞壁中，形成抵御各种应力的防御屏障。例如，硅可以增强细胞壁的机械性能以抵抗倒伏，提高细胞膜的稳定性以承受高温，减少重金属离子进入细胞，并抑制病原体的定植和食草动物的进食。包括水稻、小麦和玉米在内的主要谷类作物能够积累大量的硅，这有助于提高作物产量和抗逆性，因此硅肥被广泛用于这些作物。然而，不同物种和植物科之间的硅浓度存在非常大的差异，从小于0.1％到大于10％不等。根据硅含量和植物对硅的吸收，它们可分为硅累积型(茎硅含量为1.5％-10％)、被动型(0.5-1.5％)和非累积型(<0.2％)物种。与单子叶植物物种(如水稻)形成鲜明对比的是
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于采用“基因过表达+供硅”的策略，通过让低硅植物体内产生来自高硅植物的诱导硅聚合的组分，以提高硅在其根系的沉积量，并提高抗胁迫能力。
2、为实现上述目的，本专利技术所采用的具体技术方案如下：
3、第一方面，本专利技术提供了一种基于基因过表达和供硅策略的根系硅沉积和抗逆调控方法，其利用农杆菌侵染法将cslf6基因导入目标植株中，获得能够过表达cslf6基因的株系；在该株系的生长过程中，向其根系所在环境中额外补充硅元素，使其根系从环境中获得硅元素，提高植物抗胁迫能力。
4、作为上述第一方面的优选，利用农杆菌侵染法将cslf6基因导入目标植株的方法为：先通过pcr克隆构建35s启动子驱动的cslf6过表达载体质粒，再将cslf6过表达载体质粒导入农杆菌感受态细胞中并侵染目标植株的愈伤组织，最后通过共培养促进基因整合，并筛选阳性愈伤进行分化生根，获得能够过表达cslf6基因的该株系。
5、作为上述第一方面的优选，所述目标植物为水稻。
6、作为上述第一方面的优选，所述目标植株的愈伤组织为水稻种子去皮后的籽粒。
7、作为上述第一方面的优选，所述目标植物为拟南芥。
8、作为上述第一方面的优选，所述目标植株的愈伤组织为拟南芥的花序。
9、第二方面，本专利技术提供了一种基于基因过表达和供硅策略的根系硅沉积和抗逆调控方法，其利用农杆菌侵染法将cslf6基因导入拟南芥中，获得能够过表达cslf6基因的拟南芥种子，由拟南芥种子培育成的拟南芥幼苗种植于重金属胁迫的基质中，且在拟南芥生长过程中，向其根系环境中额外补充提供硅元素，提高拟南芥在重金属胁迫下的生长状况并降低地上部重金属积累量。
10、第三方面，本专利技术提供了一种基于基因过表达和供硅策略的根系硅沉积和抗逆调控方法，其利用农杆菌侵染法将cslf6基因导入拟南芥中，获得能够过表达cslf6基因的拟南芥种子，由拟南芥种子培育成的拟南芥幼苗种植于高温胁迫的基质中，且在拟南芥生长过程中，从根系环境中额外获取硅元素，提高拟南芥对高温胁迫的耐受性，缓解根异常伸长的症状。
11、作为上述第二方面和第三方面的优选，所述基质为培养基或土壤。
12、作为上述第一方面、第二方面和第三方面的优选，在该过表达株系的生长过程中，采用施加硅酸的形式向其根系环境中额外补充提供硅元素。
13、本专利技术与现有技术相比具有如下有益效果：
14、传统的土壤施硅对于硅积累植物作用明显，但许多硅非积累植物硅利用效率低，无法形成有效的硅基防御屏障，本专利技术提出的基因过表达+硅的策略，可以扩大硅肥的应用范围。其次，目前发现的植物硅转运蛋白尽管能够影响地上部的硅，但不影响根部的硅，而在很多研究中已经证明，根部的硅沉积对于植物抗重金属、盐胁迫至关重要。而本专利技术报道了影响根系硅沉积的cslf6基因，可以影响硅非积累植物根部的硅含量，从而提高抗逆性。另外，向非硅积累的植物单独过表达cslf6和供硅都无法起到提高胁迫抗性的作用，而采用“基因过表达+供硅”的策略，则能显著改善胁迫调节下植物的生长。
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1.一种基于基因过表达和供硅策略的根系硅沉积和抗逆调控方法，其特征在于，利用农杆菌侵染法将CslF6基因导入目标植株中，获得能够过表达CslF6基因的株系；在该株系的生长过程中，向其根系所在环境中额外补充硅元素，使其根系从环境中获得硅元素，提高植物抗胁迫能力。
2.如权利要求1所述的基于基因过表达和供硅策略的根系硅沉积和抗逆调控方法，其特征在于，利用农杆菌侵染法将CslF6基因导入目标植株的方法为：先通过PCR克隆构建35S启动子驱动的CslF6过表达载体质粒，再将CslF6过表达载体质粒导入农杆菌感受态细胞中并侵染目标植株的愈伤组织，最后通过共培养促进基因整合，并筛选阳性愈伤进行分化生根，获得能够过表达CslF6基因的株系。
3.如权利要求2所述的基于基因过表达和供硅策略的根系硅沉积和抗逆调控方法，其特征在于，所述目标植物为水稻。
4.如权利要求3所述的基于基因过表达和供硅策略的根系硅沉积和抗逆调控方法，其特征在于，所述目标植株的愈伤组织为水稻种子去皮后的籽粒。
5.如权利要求2所述的基于基因过表达和供硅策略的根系硅沉积和抗逆调控
6.如权利要求5所述的基于基因过表达和供硅策略的根系硅沉积和抗逆调控方法，其特征在于，所述目标植株的愈伤组织为拟南芥的花序。
7.一种基于基因过表达和供硅策略的根系硅沉积和抗逆调控方法，其特征在于，利用农杆菌侵染法将CslF6基因导入拟南芥中，获得能够过表达CslF6基因的拟南芥种子，由拟南芥种子培育成的拟南芥幼苗种植于重金属胁迫的基质中，且在拟南芥生长过程中，向其根系环境中额外补充提供硅元素，提高拟南芥在重金属胁迫下的生长状况并降低地上部重金属积累量。
8.一种基于基因过表达和供硅策略的根系硅沉积和抗逆调控方法，其特征在于，利用农杆菌侵染法将CslF6基因导入拟南芥中，获得能够过表达CslF6基因的拟南芥种子，由拟南芥种子培育成的拟南芥幼苗种植于高温胁迫的基质中，且在拟南芥生长过程中，向其根系环境中额外补充提供硅元素，提高拟南芥在高温胁迫下的生长状况，缓解根长伸长的症状。
9.如权利要求7或8所述的基于基因过表达和供硅策略的根系硅沉积和抗逆调控方法，其特征在于，所述基质为培养基或土壤。
10.如权利要求1、7或8所述的基于基因过表达和供硅策略的根系硅沉积和抗逆调控方法，其特征在于，在过表达株系的生长过程中，采用施加硅酸的形式向其根系环境中额外补充提供硅元素。
...【技术特征摘要】
1.一种基于基因过表达和供硅策略的根系硅沉积和抗逆调控方法，其特征在于，利用农杆菌侵染法将cslf6基因导入目标植株中，获得能够过表达cslf6基因的株系；在该株系的生长过程中，向其根系所在环境中额外补充硅元素，使其根系从环境中获得硅元素，提高植物抗胁迫能力。
2.如权利要求1所述的基于基因过表达和供硅策略的根系硅沉积和抗逆调控方法，其特征在于，利用农杆菌侵染法将cslf6基因导入目标植株的方法为：先通过pcr克隆构建35s启动子驱动的cslf6过表达载体质粒，再将cslf6过表达载体质粒导入农杆菌感受态细胞中并侵染目标植株的愈伤组织，最后通过共培养促进基因整合，并筛选阳性愈伤进行分化生根，获得能够过表达cslf6基因的株系。
3.如权利要求2所述的基于基因过表达和供硅策略的根系硅沉积和抗逆调控方法，其特征在于，所述目标植物为水稻。
4.如权利要求3所述的基于基因过表达和供硅策略的根系硅沉积和抗逆调控方法，其特征在于，所述目标植株的愈伤组织为水稻种子去皮后的籽粒。
5.如权利要求2所述的基于基因过表达和供硅策略的根系硅沉积和抗逆调控方法，其特征在于，所述目标植物为拟南芥。
6.如权利要求5所述的基于基因过表达和...
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