[发明专利]CrSMT基因在提高植物对于生物胁迫以及非生物胁迫抗性中的用途

说明书

本发明公开了CrSMT基因在提高植物对于生物胁迫以及非生物胁迫抗性中的用途。本发明将来源于莱茵衣藻的CrSMT基因通过农杆菌介导的遗传转化方法，将CaMV 35S启动子驱动的CrSMT基因导入陆地棉受体材料R15中，经过PCR鉴定，获得了多个转基因阳性株系。室内抗虫实验表明害虫对转基因棉花植株的取食偏好性降低，而且取食转基因棉叶显著延长了害虫的生育期；此外，转基因棉花的耐盐性也有显著的提高，盐胁迫下其长势和一些生理指标均优于野生型棉花。因此，将CrSMT基因在植物中进行过表达能够提高转基因植物对于生物胁迫以及非生物胁迫的抗性。

技术领域

本发明涉及CrSMT基因的新用途，尤其涉及CrSMT基因在提高植物耐生物胁迫以及非生物胁迫抗性中的新用途，属于CrSMT基因的新用途领域。

背景技术

棉花是世界上最重要的纤维作物，每年因虫害造成的棉花产量损失高达10-15%。中国常见的棉花害虫多达300余种。上世纪90年代初，棉铃虫危害最为严重，随着Bt棉的大面积推广，棉铃虫逐渐产生了对Bt毒素的抗性，同时，化学用药的大幅度减少加剧了绿盲蝽和斜纹夜蛾等非靶标害虫的危害（Wan P, Wu K, Huang M, et al. Population Dynamicsof Spodoptera litura (Lepidoptera: Noctuidae) on Bt Cotton in the YangtzeRiver Valley of China[J]. Environmental entomology. 2008, 37: 1043-1048.）。全球气候变暖导致昆虫代谢加快、种群增长加速，又加重了植食性昆虫对作物的危害。棉花还是盐碱地开发的先锋作物，近年来为了缓解粮棉争地矛盾，中国棉田逐渐向盐碱地转移，这对棉花品种的耐盐性能提出了更高要求。棉花是中国国民经济的支柱产业，综上所述，提高棉花的抗虫和盐胁迫能力、保证棉花高产稳产具有重要意义。

陆地棉遗传资源狭窄，使得传统育种难以取得突破（孔令甲，夏珍芳，韦贞国，等.棉属八个异质同核系抗枯萎病性鉴定[J]. 湖北农业科学. 1990(02): 26-28.）。运用基因工程手段培育棉花新品种是解决问题的根本，但现有的转Bt基因抗虫棉，只对鳞翅目的棉铃虫和红铃虫等有显著效果，其他类型的转基因棉也通常只对一种害虫有抗性，而且，绿盲蝽，斜纹夜蛾和抗性棉铃虫等害虫目前只能通过化学杀虫剂来进行有效地防治，这违背了追求绿色农业的目标。因此，寻找广谱性、环境友好型的目的基因，通过基因工程手段提高棉花对生物和非生物胁迫的抗性对于棉花的高产稳产具有重要意义。

植物甾醇被誉为“生命的钥匙”，在动植物生命活动中都发挥着重要的作用（何小钊，徐慧妮，龙娟，等. 植物甾醇在植物逆境胁迫中的研究进展[J]. 生命科学研究. 2013,17(03): 267-273）。目前甾醇参与植物非生物胁迫的研究较多，生物胁迫方面的研究较少，且集中在抗病方面，关于抗虫的研究很少，甾醇参与棉花抗虫的研究还未见报道。

改变植物甾醇组成的抗虫策略在小麦和烟草中均有过报道。然而，改变植物甾醇组成的抗虫策略在棉花中也未见报道。

发明内容

本发明的目的之一是提供来源于莱茵衣藻的CrSMT基因在提高植物抗生物胁迫性能的新用途；

本发明的目的之二是提供来源于莱茵衣藻的CrSMT基因在提高植物抗非生物胁迫的新用途；

本发明的上述目的是通过以下技术方案来实现的：