[发明专利]蔗糖合成酶基因在提高植物耐盐能力中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及基因工程植物的开发及其耐盐的应用，具体地，涉及棉花蔗糖 合成酶基因的表达载体及耐盐转基因植物的制备方法及其耐盐用途。

背景技术

盐胁迫是影响植物生长发育的重要因素，它通过渗透压、离子毒害等途径 对植物产生胁迫危害。在盐胁迫环境下，植物从生理代谢到整体的生长发育都 会发生一系列的物理化学变化，如光合作用、呼吸作用等都会受到不同程度的 影响。导致盐胁迫的途径主要包括：一是土壤中盐分浓度过高造成土壤水势下 降而渗透压升高，这导致植物根部水分减少并影响植物生长速率；二是土壤中 的钠离子大量涌入植物细胞，钠离子积累过多势必会对植物细胞造成离子毒害 作用，并影响其他必需元素的吸收，从而进一步影响植物的生长发育。植物的 盐胁迫响应属于多基因调控的复杂性状，其生理生化反应是基因间相互作用、 共同调节的结果。

因此，如何全面地、深入了解植物耐盐基因，掌握耐盐机理，提高植物抵 抗盐胁迫的能力；如何合理开发和利用盐渍化土壤资源是亟待解决的问题。

发明内容

本发明发现了一种能提高植物耐盐能力的蔗糖合酶基因(GaSuS3)。

在本发明第一方面，提供了一种蔗糖合成酶(GaSuS3)或其编码基因的用 途，所述的用途选自下组：

(i)用于提高植物的耐盐能力；

(ii)用于提高植物的过氧化物酶活性。

在另一优选例中，所述植物包括锦葵科、十字花科、禾本科、豆科、脂麻 科、菊科、藜科、山茶科、茜草科、梧桐科、茄科、五加科、多孔菌科、百合 科、壳斗科、棕榈科、龙舌兰科。

在另一优选例中，所述植物包括：拟南芥(Arabidopsisthaliana)、棉花、 小麦、水稻、玉米、燕麦、黑麦、大麦、粟、高粱、青稞、麻类、花生、油菜、 芝麻、大豆、向日葵、甜菜、甘蔗、茶叶、咖啡豆、可可、烟草、人参、灵芝、 贝母、橡胶、椰子、油棕和剑麻。

在另一优选例中，所述GaSuS3基因的Genebank登录号：JQ995524。

在另一优选例中，所述GaSuS3的氨基酸序列选自下组：

(i)具有SEQIDNO.:6所示氨基酸序列的蛋白；

(ii)将如SEQIDNO.:6所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取 代、缺失或添加而形成的，具有提高植物耐盐能力或提高植物的过氧化物酶活 性的由(i)衍生的蛋白；或

(iii)氨基酸序列与SEQIDNO.:6所示氨基酸序列的同源性≥95％(较佳地≥ 98％)，具有提高植物耐盐能力或提高植物的过氧化物酶活性的蛋白。

在另一优选例中，所述的蔗糖合成酶的编码基因任选自下组：

(A)编码如SEQIDNO.:6所示多肽的多核苷酸；

(B)序列如SEQIDNO.:5所示的多核苷酸；

(C)核苷酸序列与SEQIDNO.:5所示序列的同源性≥95％(较佳地≥98％)的多 核苷酸；

(D)如SEQIDNO.:5所示多核苷酸的5’端和/或3’端截短或添加1-60个 (较佳地1-30，更佳地1-10个)核苷酸的多核苷酸；

(E)与(A)-(D)任一所述的多核苷酸互补的多核苷酸。

在另一优选例中，所示的蔗糖合酶来源于棉花。

本发明第二方面，提供了一种提高植物耐盐能力和/或提高植物的过氧化物 酶活性的方法，包括步骤：

a)将促进或拮抗GaSuS3基因或其蛋白的活性和/或表达的物质给予植物、植 物种子、植物细胞、组织或器官；和

b)培养步骤a)获得的植物、植物种子、植物细胞、组织或器官。

在另一优选例中，所述促进GASUS3基因或其蛋白的活性和/或表达是指与 对照相比，GASUS3基因或其蛋白的表达量升高或过表达，和/或表达活性更高 的蛋白变体；所述拮抗GASUS3基因或其蛋白的活性和/或表达是指与对照相比， GASUS3基因或其蛋白的表达量降低或不表达，和/或表达活性降低或无活性的 GASUS3蛋白。

在另一优选例中，所述促进GASUS3基因或其蛋白的活性和/或表达的物质 包括GASUS3基因本身。