[发明专利]棉花GhDof1.7基因在促进植物耐盐中的应用

说明书

本发明公开了棉花GhDof1.7基因在促进植物耐盐中的应用，属于植物基因工程技术领域。GhDof1.7基因具有SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列并可编码SEQ ID NO:2所示氨基酸序列。利用本发明，可为植物尤其是棉花的抗逆分子改良进行技术支持。

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域，具体地，涉及棉花GhDof1.7基因在促进植物耐盐中的应用。

背景技术

土壤盐渍化是全球首要的环境问题，高盐会影响植物的生长和代谢过程，从而导致作物产量和品质显著性降低。研究表明，大量的盐离子会进入植物细胞后，不仅使胞内水势高于胞外，进一步引起细胞失水，还会造成细胞内的Na⁺/K⁺比例失衡，渗透调节失衡，最终导致植株因缺水生长缓慢甚至死亡。

利用分子克隆技术克隆耐盐相关基因，是研究植物耐盐途径的重要步骤。与传统育种方法相比，利用生物技术和基因技术研究基因的功能，可以更快、更高效地改变目标物种的性状，从而增强植物的抗逆性，提高繁殖效率。事实上，已有许多响应盐胁迫的基因被鉴定出来用作基因工程的候选基因。例如拟南芥AtMYB44基因受胁迫诱导表达后，进一步抑制PP2Cs的表达，从而提高植株耐受性；在盐胁迫下，大豆GmbZIP1的异源表达可促进气孔关闭，增强转基因拟南芥的抗逆性；蓖麻过表达RcSOS1基因后，提高了植株抗盐性的功能。

在棉花中，也有很多研究利用基因工程技术来提高植株抗盐胁迫的能力。例如，在棉花中转入与大肠杆菌甜菜碱合成相关基因可以提高棉花的抗盐性；棉花GhERF38基因在拟南芥中过表达，使得拟南芥植株对外界胁迫的适应性变差，同时敏感性升高。

植物在遭受盐胁迫时，首先会采取一定的防御措施，如通过基因转录调节等方式合成一些物质，进而抵御伤害。植物应答盐胁迫的机制主要包括渗透调节、盐分外排和离子区域化、活性氧清除和基因转录调控等。

棉花是一种重要的纤维作物，在全球纺织行业中应用广泛。在世界上受到非生物胁迫影响的地区，维持棉花产量正增长的主要方法之一是挖掘关键基因以提高抗逆性。然而，目前关于棉花抗逆性尤其是耐盐基因的研究仍然不足。

发明内容

发明人通过对棉花中一个MAPK的A组成员GhDof1.7基因进行鉴定和特性分析，结合荧光定量、转化拟南芥和VIGS试验等结果表明，GhDof1.7基因在棉花耐盐中具有重要作用，可用于棉花抗逆分子改良。从而完成本发明。

本发明提供了GhDof1.7基因在促进植物耐盐中的应用，所述GhDof1.7基因具有SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列。

GhDof1.7基因的开放阅读框为759bp。

在本发明的一些实施方案中，SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列能够编码SEQ IDNO:2所示氨基酸序列。包括该氨基酸序列的蛋白的相对分子量为27.62kDa，等电点为8.64。

Dof(DNA-binding with one finger)转录因子由200～400个氨基酸组成，属单锌指蛋白超家族(zinc finger super-family)。Dof家族蛋白的N端结构域由50～52个保守氨基酸残基组成。单一锌指结构由4个半胱氨酸残基与Zn²⁺共价结合产生，这种结合方式也是Dof蛋白结构独有的。

在本发明的一些实施方案中，在植物中提高GhDof1.7基因的表达量，以促进植物耐盐。

在本发明的一些具体实施方案中，所述的在植物中提高GhDof1.7基因的表达量是通过如下方法实现：提高植物内源GhDof1.7基因的表达，或在植物中过表达外源GhDof1.7基因。