[发明专利]AtSRT2蛋白及其编码序列与应用

说明书

技术领域

本发明涉及分子遗传学领域，尤其是一种AtSRT2蛋白及其编码序列与应用。

背景技术

土壤盐渍化已成为危及人类生存的世界性重大环境与资源问题。据联合国粮农组织不完全统计，世界上盐渍化土地面积高达9.54亿hm²，严重制约农牧业的可持续发展。我国各类盐化土地面积相当于现有耕地的1/4，近年来，随着土地盐渍化面积不断扩大，全国土壤盐质化面积达到了0.12亿hm²，是世界盐渍地大国（李彬等，2005）。盐胁迫严重抑制植物的生长和发育,是造成农作物减产的一个重要环境胁迫因子。因此，通过生物技术手段改良作物的耐盐性，从而扩大耕地使用面积, 提高盐碱地作物产量，对全球农业发展及生态环境改善有着重要意义。

在植物进化过程中，植物为了在不断变化的环境中生存繁衍,演化出相应的分子调控网络来应对盐胁迫。当受到盐胁迫时, 许多植物激素如脱落酸、赤霉素、油菜素内酯和水杨酸等都会参与该调控过程。此外，通过激活SOS信号途径和液泡膜反向运输通道NHX1将有害离子运到细胞外或隔离到液泡中从而控制细胞质中过多离子的积累（Zhang and Blumwald,2001；Yamaguchi et al.,2013），以及增加渗透保护剂如脯氨酸、多元醇、糖类和甲胺等的合成, 通过渗透调节来盐胁迫下植物的生长都是植物应对盐胁迫的重要调控方式(Deinlein et al.,2014)。

近年来随着表观遗传学的发展，人们发现染色体组蛋白修饰在植物对各种逆境胁迫的适应性上发挥着作用。研究表明, 盐胁迫发生时, 当代植株中有染色体修饰在参与抗盐响应。在苗期阶段用轻微盐胁迫锻炼处理后培养于正常条件下的拟南芥, 在后期不存在盐胁迫的生长阶段, 锻炼后植株与对照之间没有可见的表型差异；再用盐胁迫处理后, 发现锻炼过的植株体内HKT1的诱导表达要高于对照组, Na⁺积累较低，表现出更抗盐。用ChIP-seq对全基因组4种染色体修饰进行分析表明, 在盐胁迫锻炼后H3K27me3的修饰分布有了改变(Sani et al.,2014)。Song等(2012)报道, 盐胁迫处理可以影响大豆4个转录因子的启动子以及编码区域的DNA甲基化状态，表明这些基因的表观遗传修饰可以增强植物的耐盐性。Zhaoliang等（2011）研究表明,组蛋白精氨酸甲基转移酶SKB1通过改变组蛋白H4R3sme2水平，影响ABA信号途径关键基因的表达，从而介导植物的耐盐性。

在植物耐盐性的表观遗传调控过程中，主要集中在DNA甲基化和组蛋白甲基化的研究，其它修饰如组蛋白乙酰化等研究较少。AtSRT2是一种组蛋白去乙酰化酶，目前，还没有AtSRT2在介导植物耐盐性方面的报道。本研究发现AtSRT2介导了植物耐盐性调控过程，过表达AtSRT2基因可提高拟南芥耐盐性，尤其是种子萌发期的耐盐性。而种子萌发是植物生长发育过程中关键的一个时期, 直接影响植物整个后续发育阶段，而这个时期，对环境又十分敏感，更易受到盐胁迫的危害。本发明对于分子改良作物耐盐性具有重要意义。

发明内容

技术要求

本发明所要解决的技术问题是提供一种AtSRT2蛋白。

本发明还要解决的技术问题是提供上述蛋白片段的编码序列。

本发明还要解决的技术问题是提供上述基因片段在提高植物耐盐性中的应用。

本发明是这样实现的：AtSRT2蛋白，它是具有序列表中SEQ ID NO：1所示的氨基酸序列的蛋白，或者是将SEQ ID NO：1的氨基酸残基序列经过一个以上氨基酸残基的取代、缺失或添加，且具有与SEQ ID NO：2的氨基酸残基序列相同活性的由SEQ ID NO：2衍生的蛋白。

AtSRT2蛋白的编码序列，它是下列核苷酸之一：

（1）序列表中SEQ ID NO：2所示的核苷酸序列；

（2）编码序列表中SEQ ID NO：2所示的氨基酸序列的多核苷酸；

（3）在高严谨条件下可与序列表中SEQ ID NO：2限定的核苷酸序列杂交的核苷酸序列。

AtSRT2蛋白的编码序列在提高植物耐盐性中的应用。

本发明的AtSRT2蛋白可以通过人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。