[发明专利]一种小麦耐盐基因TaNAS1及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物基因工程技术领域，具体地说是一种小麦耐盐基因TaNAS1及其应用。

背景技术

土壤盐渍化是人类面临的生态危机之一，土壤的盐渍化问题日益威胁着人类赖以生存的有限的土地资源，盐胁迫已经成为全世界范围内影响农业生产的最重要的环境胁迫因子。因此，如何提高植物的耐盐性成为农业育种人员的重要研究课题；分离克隆耐盐基因、培育耐盐新品种和提高农作物的耐盐性能已经成为现代作物育种研究工作的关键技术。小麦是世界上最重要的粮食作物之一，种植面积、总产量及总贸易额均居粮食作物之首。克隆小麦耐盐基因、利用转基因改良植物技术将耐盐基因转入高生物量植物中，以此开发高效的转基因小麦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。

近年来，科学家们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，其异源转化和翻译产物可以使转基因植物的抗盐能力得到提高。因此，克隆小麦耐盐基因并将其转化和应用，在获得耐盐高产小麦新品种的研究中具有极其重要的意义。目前，已发现了一些能显著提高植物耐盐能力的基因，但有关NAS类基因在植物耐盐过程中的作用尚未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种首次从小麦中分离出的耐盐基因TaNAS1，将该基因连接到表达载体pCAMBIA1300上，利用农杆菌浸染法转入拟南芥中，获得了生长发育较好、耐盐性能较高的转基因拟南芥，为农作物耐盐新品种的研究和培育提供了基础资源。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种小麦耐盐基因TaNAS1，该基因具有如SEQ ID NO : 1所示的核苷酸序列，分子量大小为1120 bp；

或其cDNA的编码序列具有如SEQ ID NO : 1中第52至第1053位所述的核苷酸序列；

或其gDNA的编码序列具有如SEQ ID NO : 1中第52至第1053位所述的核苷酸序列。

本发明克隆所述TaNAS1基因的上游引物NAS1-F1的核苷酸序列如SEQ ID NO : 3所示、下游引物NAS1-R1的核苷酸序列如SEQ ID NO : 4所示。

本发明所述的小麦耐盐基因TaNAS1位于小麦4D染色体上。

由上述的小麦耐盐基因TaNAS1编码的蛋白，其氨基酸序列如SEQ ID NO : 2所示。

本发明还同时提供了一种重组质粒，所述质粒为插入了如SEQ ID No:1所示的核苷酸序列或含有SEQ ID No.1所述序列的pCAMBIA1300载体，该重组质粒为pCAMBIA1300-TaNAS1。此外，任何一种可以将外源基因导入植物中表达的载体都可以用于本发明，本发明优选pCAMBIA1300作为载体。

本发明提供的小麦耐盐基因TaNAS1在提高植物耐盐性中的应用。其中所述植物为普通小麦或拟南芥。本发明所述的基因可广泛用于选育耐盐农作物新品种。

将本发明所述基因TaNAS1导入植物拟南芥细胞，植物拟南芥就可以获得耐盐的能力。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TaNAS1的植物表达载体pCAMBIA1300- TaNAS1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、卡那霉素或庆大霉素等）等。

本发明所用科农9204为审定品种，于2002年通过河北省农作物品种审定委员会审定；2003年通过全国品种审定，品种审定编号为国审麦2003037。

本发明利用现有的植物基因工程技术，首次克隆得到了小麦耐盐基因TaNAS1，并通过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，该转基因拟南芥植株具有较强的耐盐能力，这为农作物耐盐新品种的研究和培育提供了良好的遗传材料。

附图说明

图1为小麦基因TaNAS1的cDNA序列及gDNA序列的扩增结果。M为DNA MarkerIII（天根生化科技有限公司，北京）。

图2为小麦基因TaNAS利用中国春缺体-四体的定位结果。

图3为转TaNAS基因拟南芥阳性植株的分子检测结果。

图4为盐胁迫下转TaNAS基因拟南芥株系种子萌发及生长图。