[发明专利]拟南芥TT4基因在植物抗盐方面的新应用

说明书

本发明属于基因工程应用技术领域，具体涉及拟南芥TT4基因（拟南芥基因组编码为At5g13930）在培育耐盐植物新品种方面的应用。所述TT4基因，其CDS长度为1188 bp，编码395个氨基酸的蛋白，该基因与种子活力相关，该基因突变后使拟南芥种子活力得到释放，即：该基因突变后可增强种子活力，使种子萌发更为迅速，萌发能力更强。TT4基因主要是作为类黄酮合成途径中的第一个特异性酶，参与调控了拟南芥的种皮和种皮色素的发育。本发明通过对TT4基因在模拟干旱或高盐逆境中的研究，发现该基因特异性的调控植物对盐等引起的渗透胁迫反应，将该基因沉默掉后，其突变体植株在萌发初期表现出较好地抗盐特性。

技术领域

本发明属于基因工程应用技术领域，具体涉及拟南芥TT4基因（拟南芥基因组编码为At5g13930）在培育耐盐植物新品种方面的应用。

背景技术

当前，全球水资源短缺日趋加剧，而人类大量使用化肥使土壤盐渍化日益严重，制约了农业的持续生产和发展。随着分子生物学和基因工程研究的深入，国际上很多科技工作者也在努力寻找与植物抗盐相关的基因，拟通过基因工程技术改良作物的抗盐性，但是目前可利用的成果甚少。

拟南芥（Arabidopsis thaliana）属十字花科鼠耳芥属植物，又名鼠耳芥、阿拉伯芥、阿拉伯草，是植物遗传学、分子生物学常用的模式植物之一，也常用于植物逆境条件下抗性基因研究。

现有研究一般认为种皮的颜色除作为一个形态指示形状外，也常与植物品质有所关联，因此利用模式植物拟南芥开展种皮色素形成调控机理的研究也有较多成果。拟南芥种皮中色素主要是类黄酮，确切的说是花青素中的原花青素和栎精中的黄酮醇。TT4基因（拟南芥基因组编码为At5g13930）是调控拟南芥种皮色素的基因之一，该基因所编码的CHS蛋白作为类黄酮合成途径中的第一个特异性酶，催化类黄酮合成途径的第1步反应，即：4--香豆酰-Co（1分子）+丙二酰-CoA（3分子）→缩合形成查尔酮(又称苯基苯乙烯酮，Chalcone)。而查尔酮为其他类黄酮合成提供基本骨架，因此CHS蛋白催化的反应是整个类黄酮合成途径的重要限速步骤。已有的研究发现，TT4基因突变后类黄酮合成缺失引起拟南芥种皮色泽的变异，而这些聚酮化合物在植物器官着色、病虫害防护和紫外辐射抵御等方面扮演着重要角色，然而关于此基因的其他用途，特别是植物抗盐方面的研究尚无报道。

发明内容

在对TT4基因（At5g13930基因）深入研究基础上，发明人提供了TT4基因（At5g13930基因）在植物抗盐特性方面的新应用，从而为培育抗盐植物新品种提供新的可能性。

本发明所采用的技术方案如下所述。

拟南芥TT4基因在植物抗盐方面的新应用，所述TT4基因为拟南芥基因组编码At5g13930基因，其CDS长度为1188 bp，编码395个氨基酸的蛋白，该基因与种子活力相关，该基因突变后使拟南芥种子活力得到释放，即：该基因突变后可增强种子活力，使种子萌发更为迅速，萌发能力更强；进一步模拟干旱及模拟盐渍环境实验表明，该基因突变后可提高种子在萌发初期耐受盐胁迫（NaCl胁迫）和干旱（甘露醇模拟干旱）生长环境的能力，换言之，该基因突变后，可使种子萌发时耐受盐胁迫或干旱胁迫生长环境的能力得到增强。