[发明专利]一种苦豆子SaMET6基因克隆及其应用

说明书

一种苦豆子SaMET6基因的克隆及应用属基因工程技术领域，本发明从苦豆子酵母表达文库中通过模拟逆境胁迫筛选出与抗盐相关的苦豆子基因，通过生物信息学分析确定其为苦豆子半胱氨酸甲基转移酶基因SaMET6，利用RT‑PCR技术进行定量检测发现该基因在苦豆子的根、茎、叶片中均有表达，其中在根中表达量最高，且在盐处理条件下，根中表达量明显变化。将该基因通过构建酵母表达载体和植物表达载体并成功转化酵母BY4743和拟南芥中进行功能验证，结果表明该基因在酵母和拟南芥中过表达后能够明显提高其耐盐性和耐旱性，这为我们通过基因工程技术提高作物的抗逆性提供了新的基因资源。

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域，涉及利用酿酒酵母Saccharomycescerevisiae INVSc1表达筛选与植物抗逆(具体为盐和干旱)相关的基因SaMET6，同时采用实时荧光定量PCR(实时PCR，Real-Time-PCR，)的方法来研究该基因对非生物胁迫NaCl和PEG的功能。

背景技术

土壤盐渍化是目前制约农业生产的一个全球性问题，全球约有20％的耕地受到盐害威胁，43％的耕地为干旱、半干旱地区。逆境胁迫是影响粮食产量最重要的因素和挑战之一。农作物在生长发育过程中，受到各种逆境因素的影响，包括生物胁迫和非生物胁迫，其中非生物胁迫包括盐、碱、高温、低温、干旱等，这些胁迫限制了植物的生长发育，最终导致作物的产量降低，品质下降，甚至直接影响威胁到粮食安全，在这些影响作物生产的逆境因子当中，高盐碱、干旱、营养失调(包括矿物质缺乏和矿物质中毒)、高温和低温是影响作物产量的主要因素，每年由于盐、碱、干旱、高温和低温胁迫等逆境造成的农作物减产仍然超过总产量的20％，而干旱和盐胁迫是最主要的限制因素。因此，提高作物的耐盐耐旱能力，已经成为作物育种急需解决的关键问题之一。目前通过基因工程的方法进行逆境相关基因的克隆及其功能的解析，能够为植物抗逆育种提供有价值的信息和材料。然而，从直接解决农业生产中关键问题的角度来看，在农业生产上能起显著作用的转基因作物种类还不多，人类对植物逆境适应性分子机理的研究还远远不够，远不能满足植物分子育种的需求，同世界发达国家相比，我国拥有自主知识产权和具有重要利用价值的基因相对较少。所以，以旱生、耐盐碱植物为研究材料，从中分离克隆得到耐盐，耐旱性显著的基因，是获得抗性基因资源的有效方法，能够为通过基因工程提高作物对生物和非生物胁迫耐受性研究方法提供更多的候选基因。

苦豆子(Sophoraalopecuroides l)为豆科槐属植物，别名苦豆草，是多年生草本植物，根茎地下芽旱生耐盐植物。多生于干旱沙漠和草原边缘地带。主要分布在我国内蒙古西部、新疆、甘肃等干旱地区，具有较强的耐旱、耐盐能力。苦豆子主要生于沙质土壤上，耐沙埋、抗风蚀，具有良好的沙生特点，由于水分活动频繁，植物根系伸展的深而广，在结构紧密的土壤内，因其水分上下移动不畅，植物根系较浅。在半固定沙丘上，苦豆子多为先锋种，当流动沙丘固定后首先生长的即苦豆子。苦豆子不仅是优良的固沙植物与可利用牧草，还是重要的药用植物资源，用途广泛，资源丰富，开发利用价值极高。