[发明专利]源于蓝细菌的耐盐性SyGT基因及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及源于蓝细菌的集胞藻属葡糖基转移酶（Synechocystis glucosyl transferase，SyGT）基因、将所述基因在植物体中过表达，从而增加植物体耐盐性的方法，以及由所述方法制备的耐盐性得到增加的植物体及其种子。

背景技术

包含蓝细菌的藻类被开发为有效遗传资源、生物能源（红藻类乙醇及海藻类生化柴油）及有效的生物材料（红藻类浆料）。最近，通过应用海藻类生物工程拓宽了海藻类的应用性，正在进行有关海藻类方面的研究。例如利用分子育种的新产品开发、作为医药或者工业上重要的有效蛋白质或有效物质生产的生物反应器。

最近报道有很多在蓝藻类中发现的基因，成功应用于农作物的研究结果。源于蓝细菌的基因具有能显著增加胁迫抗性的功能，例如耐盐性等，还发现若将其导入至植物时具有能增加植物的生产率等效果。这些意味着将源于蓝细菌的有效基因导入植物体内，不仅能改良植物体特性，还能提高生产能力、且有效物质的生产及其实用化的可能性显著提高。例如有以下报道，集胞藻属（Synechocystis）sp.PCC6906的组氨酸激酶（histidine kinases）和同源反应调节器（cognate response regulators）能调节高渗胁迫（hyperosmotic stress）及盐诱导性基因（salt-inducible gene）的表达。

集胞藻属PCC6906与淡水种类不同，其是一种栖息于海洋，适应了海洋环境的种，被认为有可能具有发达的应对盐胁迫（salt stress）的敏感性（sensitivity）或抵抗性（sensitivity）机制，因此推测它拥有很多与盐胁迫调节及抵抗性相关的基因。

为了栽培农作物而进行灌溉后，耕地内的钠、钙、镁、钾、硫酸盐、氯等水溶性盐的浓度会增加。这些盐在土壤中蓄积至一定水平以上时，会损害农作物通过根部吸收水分的功能，从而使植物细胞无法进行正常的代谢活动。盐的浓度越高，植物吸收的水分量越少，不仅会导致农作物的生产量减少，甚至还可能引起农作物的死亡。

灌溉田的农作物产量是普通农田的3倍以上，且目前的情况为灌溉田的比率逐渐增加。因此持续性的使用灌溉用水，会引起土壤盐分浓度的增加，农作物生产率显著降低，种子使用量及施肥量也随之增加。由于只能耕作流动性不高、具有高耐盐性的农作物，因此导致其经济性降低，并且盐分引起的土壤腐蚀严重的灌溉田有机化，导致粮食资源的枯竭、而农作物生产率的降低，也同时导致劳动力的浪费。

这些由于盐分引起的损害，是严重制约农作物生产能力的主要原因之一，属于农业领域不好解决的难题。据美国农业部（U.S.Dept.of Agriculture）的报告，由每年灌溉（irrigation）引起的盐化作用，导致全世界1,000万公顷面积农田消失。为解决农田盐化的问题，许多科学家通过例如杂交的品种改良方法，试图开发出耐盐性农作物，但未取得显著成果。

因此，需要开发出一种能够诱导重要植/农作物耐盐性的新型、革新性的技术。很多科学家正在进行通过将外源基因转化至植/农作物，从而提高耐盐性的研究。

发明内容

本发明要解决的技术问题

本发明是依据上述要求提出的。本发明中分离源于蓝细菌的SyGT基因，并确认将其在植物体中过表达时植物体耐盐性会增加，从而完成了本发明。

技术方案

为了解决上述问题，本发明提供源于蓝细菌PCC6906的SyGT蛋白质。

并且，本发明提供编码SyGT蛋白质的基因。

并且，本发明提供包含SyGT基因的重组载体。

并且，本发明提供用上述重组载体转化的宿主细胞。

并且，本发明提供一种增加植物体耐盐性的方法，上述方法包括以下步骤：利用上述重组载体转化植物细胞，使SyGT基因过表达。

并且，本发明提供由上述方法制备的耐盐性得到增加的转化植物体及其种子。

并且，本发明提供用于增加植物体耐盐性的组合物，其包含SyGT基因。

并且，本发明提供用于扩增SyGT基因的引物集。

有益效果

根据本发明的内容，通过将本发明的SyGT基因在植物体中过表达，能够增加植物体的耐盐性。上述耐盐性得到增加的转化植物，尤其在开垦地及山间坡地较多的韩国，其应用可能性非常高。

附图说明

图1为SyGT基因的碱基序列。

图2为SyGT基因的氨基酸序列。