[发明专利]小麦耐盐基因TaCYP81及其应用

说明书

技术领域

本发明属于生物基因工程技术领域，尤其涉及一种耐盐基因——小麦耐盐基因TaCYP81及其应用。

背景技术

土壤盐渍化严重影响农作物产量。特别是随着工业的发展，土壤盐渍化愈来愈严重，已成为一个全球关注的社会问题。我国人口众多，而土壤盐渍化更为严重，已经成为制约我国经济和社会发展的重要因素。因此，除了缓解土壤盐渍化以外，培育耐盐农作物新品种已成为当前一个十分迫切的任务。

利用转基因改良植物技术将新的性状转入高生物量植物中，以此开发高效的转基因植物新品种并用于在盐碱地种植，是一项具有广阔应用前景的技术。

目前，利用基因工程技术开展植物耐盐方面研究已取得了较大的进展，克隆了大量相关基因，并将这些基因转入植物中，用于耐盐机制研究。一些实验表明，将植物本身以及其它生物中与耐盐相关的基因转入植物中，其异源转录和翻译产物可以使转基因植物的抗盐能力得到提高。

然而，虽已发现了一些能显著提高植物耐盐能力的基因，但有关CP450类基因特别是小麦耐盐基因TaCYP81及其在植物耐盐过程中的作用尚未见报道。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种耐盐基因——小麦耐盐基因TaCYP81及其应用。

本发明的技术方案是：从小麦中分离得到一种耐盐基因——小麦耐盐基因TaCYP81，然后将该基因转化到拟南芥中以实现研究CP450类基因的功能以及植物的耐盐机理，从而为其在培育抗盐植物中的应用提供基础,并正在尝试在小麦上应用此基因实现小麦耐盐性的提高。

本发明所述的耐盐基因名称为小麦耐盐基因TaCYP81，所述基因cDNA的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。

本发明还提供了含上述的小麦耐盐基因TaCYP81的植物表达载体pROK2-TaCYP81(拟南芥)或pGA3626-TaCYP81(小麦)。

本发明所述小麦耐盐基因TaCYP81在培育耐盐植物中的应用，以及本发明所述植物表达载体pROK2-TaCYP81或pGA3626-TaCYP81在培育抗盐植物中的应用。

其中，所述植物优选是拟南芥或普通小麦。

将本发明所述小麦耐盐基因TaCYP81导入植物细胞，植物就可以获得盐胁迫的耐受能力。为了便于对转基因植物或细胞系进行筛选，可以对含有所述基因TaCYP81的植物表达载体(pROK2-TaCYP81或pGA3626-TaCYP81)进行加工，如可以加入选择标记(GUS等)或者具有抗性的抗生素标记物(潮霉素，卡那霉素，庆大霉素等)等。

任何一种可以将外源基因导入植物中表达的载体都可以应用，本发明优选的载体是pROK2或pGA3626。

本发明提供的小麦耐盐基因TaCYP81可广泛用于培育耐盐农作物品种，特别是小麦。

本发明的有益效果：利用植物基因工程技术，本发明首次克隆得到了小麦耐盐基因TaCYP81，并通过根瘤农杆菌介导的方法将该基因转入拟南芥，经过比较分析证明，转基因植株的耐盐能力明显提高，预示其可广泛用于培育耐盐农作物品种，尤其是在培育耐盐小麦品种中将有重要作用。已经得到小麦转基因T2代，将会深入研究该基因对于改善小麦耐盐性的重要作用。

附图说明

图1TaCYP81基因全长cDNA序列的扩增结果

其中：SR3为山融3号小麦，JN177为济南177小麦，M为λDNA/(BamHⅠ+Sac)Marker；下同；

结果显示：分别在山融3号和济南177中获得开放阅读框长约1500bp的PCR产物。

图2山融3号和济南177盐胁迫0h、1h、6h和24h下TaCYP81在根(R)和叶(L)的RT-PCR分析。

其中：Actin为内参。

图3pBI221-TaCYP81在洋葱表皮细胞中的亚细胞定位。

图4BamHI和SacI双酶切中间载体pEASY-T1-TaCYP81和pROK2质粒。

图5pROK2-TaCYP81表达载体的验证

其中：1、2分别为pROK2-TaCYP81两个阳性克隆。

图6盐胁迫对转基因拟南芥株系与对照株系的生长的影响

其中：OE1为pROK2-TaCYP81转基因拟南芥株系1，OE2为pROK2-TaCYP81转基因拟南芥株系2。

图7pGA3626-TaCYP81小麦转基因过表达系T2代检测结果。

其中：C为阳性对照，箭头所示为小麦过表达阳性株系。