[发明专利]一个烟草阳离子/氯离子共转运基因及其应用有效

专利信息
申请号: 201710547704.4 申请日: 2017-07-06
公开(公告)号: CN107287211B 公开(公告)日: 2021-07-09
发明(设计)人: 张慧;金立锋;徐国云;周会娜;李锋;翟妞;刘萍萍;陈霞;陈千思;郑庆霞;申晓晔 申请(专利权)人: 中国烟草总公司郑州烟草研究院
主分类号: C12N15/29 分类号: C12N15/29;C07K14/415;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/82;A01B79/02
代理公司: 郑州联科专利事务所(普通合伙) 41104 代理人: 时立新
地址: 450001 *** 国省代码: 河南;41
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摘要:
搜索关键词: 一个 烟草 阳离子 氯离子 转运 基因 及其 应用
【说明书】:

发明涉及烟草氯离子转运相关基因,特别是涉及一个烟草阳离子/氯离子共转运基因NtCCC在盐碱地土壤改良上的应用。该基因与氯离子转运相关,其碱基序列如SEQ ID NO.1所示;其中第5位‑477位核苷酸为特异性核酸片段。本发明中烟草中阳离子/氯离子共转运基因NtCCC是烟草氯离子代谢的关键调控基因,通过real‑time PCR发现该基因是在烟草各个组织中都表达,且在烟草茎和叶芽中表达相对较高。利用基因瞬时沉默技术(VIGS)或敲除NtCCC基因能够获得氯离子含量升高的基因沉默植株,这使得高氯离子含量烟草育种成为可能,从而为烟草适应不同种植环境及改良盐碱地土壤提供了一种新的技术途径。

技术领域

本发明涉及烟草氯离子转运相关基因,特别是涉及一个烟草阳离子/氯离子共转运基因NtCCC在盐碱地土壤改良上的应用。

背景技术

目前,土壤盐碱化已成为一个全球性的问题。盐碱地是各种盐土和碱土以及不同程度盐化和碱化土壤的总称。由于土体中含有大量盐碱成分,并具有不良理化性质,知识植物生长受到抑制,甚至不能生长。根据联合国教科文组织和粮农组织不完全统计,全世界盐碱地的面积为9.54亿公顷,我国约为9900万公顷,居世界第三位,而目前已开垦种植的烟碱土仅有六分之一。此外,我国耕地中盐碱化面积约占耕地总面积的6.62%。作为我国重要的后备耕地资源,改良和利用盐碱地对补偿日益减少的耕地面积、保障国家粮食安全具有重要意义。

盐碱化的土壤中,由于土体中含有大量盐碱成分,土壤理化性质也常常不良,进而导致植物生长受到抑制,甚至不能生长。植物在盐碱地上不容易生长是因为植物通过根吸收水分和养料,也会把盐碱成分(主要为氯离子和钠离子)运输到整个植物体。如果吸收到体内的盐碱成分浓度过高,植物就会死去。为改良和开发利用盐碱地,培育能够在盐碱地上正常生长的植物,特别是筛选和培育新的高耐盐性的植物新品种,是进行盐碱地改良的主要出路。

现有技术中,通过基因工程筛选和开发新的耐盐基因,并通过基因工程技术培育新的耐盐植物新品种是一个重要的研究途径,并且已经有一定数量的耐盐基因得到了初步研究和应用,但由于盐碱地类型多样,因而所需要的植物类型和耐盐基因也是多样的,筛选和开发新的耐盐基因仍然具有十分重要的研究和应用意义。

发明内容

本发明目的在于提供一个新的烟草阳离子/氯离子共转运基因NtCCC(Cation-chloride cotransporter,CCC),从而为培育耐盐植物新品种、富集土壤中氯离子并最终改良土壤奠定基础。

本申请所采取的技术方案详述如下。

一个烟草阳离子/氯离子共转运基因NtCCC,包括1113bp个碱基,该基因来源于烟草(Nicotiana tabacum),与氯离子转运相关,其碱基序列如SEQ ID NO.1所示;其中第5位-477位核苷酸为特异性核酸片段。

烟草阳离子/氯离子共转运基因NtCCC所编码共转运蛋白,包括370个氨基酸,其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

所述烟草阳离子/氯离子共转运基因NtCCC所编码共转运蛋白在烟草中的应用,用于转运氯离子。

所述烟草阳离子/氯离子共转运基因NtCCC在烟草中的应用,将该基因沉默后,植物体内氯离子可以得到富集。

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