[发明专利]一种木榄蛋白激酶CIPK1及其编码基因与应用

说明书

一个来源于木榄的蛋白激酶CIPK1及其编码基因，以及其在培养耐盐提高的转基因植物中的应用。

技术领域

本发明涉及植物蛋白及其编码基因与应用，特别是涉及一种来源于木榄的蛋白激酶CIPK1及其编码基因，以及其在培育耐盐性提高的转基因植物中的应用。

背景技术

盐胁迫是世界农业生产最重要的非生物逆境危害之一，盐渍土壤通常以钠盐、钙盐或镁盐为主，成为影响植物生长、导致粮食和经济作物减产的主要因素。世界上盐碱土的面积约有4亿公顷，占灌溉农田的1/3。盐碱地在中国分布广泛，现有盐碱地面积约0.4亿公顷。随着我国人口增加，耕地减少，盐碱地资源的开发利用有着极其重要的现实意义。而植物抗盐碱能力的提高和适宜在盐碱地上生长并具有较高经济和生态价值的植物种或品系的选育，则是利用盐碱地经济、有效的措施。对绝大多数农作物来说，大多数植物对盐碱的耐受性差，只能生长在氯化钠含量为0.3％以下的土壤上，土壤中过量的Na+会对植物体的正常的生长代谢产生毒害作用。因此如何在盐渍环境下提高作物产量就成为全世界农业生产中十分重要的问题。

植物的耐盐性是一个十分复杂的数量性状，其耐盐机制涉及从植株到器官、组织、生理生化直至分子的各个水平。各国的科学家也为此做了大量的工作，并取得了很多新进展，特别在利用模式植物拟南芥来研究植物的耐盐分子机理方面，使该领域的研究有了突破性的进展(Zhu JK.2002.Salt and drought stress singal transduction inplants.Annu.Rev.Plant Biol.53：1247-1273；Zhang ZL.2011.Arabidopsis FloralInitiator SKB1Confers High Salt Tolerance by Regulating Transcription andPre-mRNA Splicing through Altering Histone H4R3 and Small NuclearRibonucleoprotein LSM4 Methylation.Plant Cell，23：396-411)。高等植物细胞可通过多种途径感受外界环境中物化参数的变化，从而将胞外的信号传递到胞内信号，通过系列的信号传导最后将胁迫信号传递至细胞核内激活转录因子。激活转录因子再作用于功能基因，启动逆境应答基因的表达，从而提高植物的耐逆性。尽管研究者已从不同侧面开展了大量研究，但由于其机制十分复杂，植物抗盐中的许多重要问题仍有待探索。例如，植物抗盐的关键因子仍未找到；植物耐盐的分子机制并不十分清楚。

发明内容

本发明人利用SSH(抑制差减杂交)与RACE(cDNA末端快速扩增)相结合的方法克隆了一种木榄蛋白激酶(本文命名为CIPK1)的编码基因，并测定了其DNA序列。并且发现通过转基因技术将其导入植株并使其表达后，可显著改善转基因植株的耐盐性，而且这些性状可稳定遗传。

本发明第一方面提供一种木榄蛋白激酶CIPK1的编码基因(本文命名为BgCIPK1)，其序列为SEQ ID NO：2。

本发明第二方面提供一种重组表达载体，其含有本发明第一方面所述的基因，其是通过将所述基因插入到一种表达载体而获得的，并且所述基因的核苷酸序列与所述重组表达载体的表达控制序列可操作地连接；优选地，所述表达载体是pCAMBIA2300；优选地，所述重组表达载体为附图2所示的35S-BgCIPK1-2300载体。

本发明第三方面提供一种重组细胞，其含有本发明第一方面所述的基因或者本发明第二方面所述的重组表达载体；优选地，所述重组细胞为重组农杆菌细胞。

本发明第四方面提供一种改善植物耐盐性的方法，包括：将本发明第一方面所述基因或者本发明第二方面所述的重组表达载体导入植物或植物组织并使所述基因表达；优选地，所述植物是拟南芥。

本发明第五方面提供一种制备转基因植物的方法，包括：在有效产生植物的条件下培养含有本发明第一方面所述基因或者本发明第二方面所述的重组表达载体的植物或植物组织；优选地，所述植物是拟南芥。