[发明专利]一种水稻盐敏感突变基因SS2、突变体ss2以及应用

说明书

本发明属于水稻盐敏感突变的技术领域，具体涉及一种水稻盐敏感突变基因SS2、突变体ss2以及应用。所述突变基因SS2的核酸序列如序列表SEQ ID NO.1所示，氨基酸序列如序列表SEQ ID NO.2所示。所述水稻盐敏感突变基因SS2为水稻LOC_Os10g41780的第2外显子(基因编码区第259位碱基)发生单碱基替换(C突变为T)，使编码蛋白序列第87位的谷氨酰胺(Gln)突变成终止密码的突变基因，其通过抑制盐胁迫下糖分从源叶到库根的分配，导致ss2盐敏感，以及通过减少蔗糖等碳水化合物的供应来抑制植株的生长，降低ss2盐胁迫适应性，能够应用于水稻的生长和盐胁迫响应方面的研究。

技术领域

本发明属于水稻盐敏感突变的技术领域，具体涉及一种水稻盐敏感突变基因SS2、突变体ss2以及应用。

背景技术

盐分严重限制了作物的产量，特别是对生长在灌溉条件下或容易受到海水侵蚀的沿海低地的作物。目前，全球超过20％的耕地受到土壤盐分的影响。预测到2050年，由于全球气候的迅速变化，几乎一半的耕地将处于盐渍化状态。在单子叶作物中，水稻对盐胁迫较敏感，土壤盐分积累带来的影响包括渗透胁迫、离子毒害和营养缺乏，最终导致生长抑制和产量降低。渗透调节是水稻适应盐胁迫的一个重要机制，通过调控体内无机离子(Na⁺、K⁺、Cl^-)和有机溶质(可溶性碳水化合物、氨基酸等)的积累，在高盐逆境下维持水分吸收和细胞膨压。在分子水平上，调控参与不同代谢途径的基因表达来控制盐分的摄取、维持离子稳态以及细胞的生长速率。

碳水化合物(主要是蔗糖)，在源器官中通过光合作用产生并经维管组织在植物体内转运。作为营养物质，糖分的合成、存储和长距离转运到库器官(例如：根、花和种子)，是维持植物生长和发育所必需的。作为重要的渗透调节物质，糖分较多的积累在受胁迫的植株液泡中，产生较高的膨压。在盐胁迫下，高耐受性小麦中葡萄糖、果糖、蔗糖和果聚糖的含量远高于敏感小麦。胡杨对高盐胁迫的响应是可溶性总糖在幼叶中增加，在成熟叶中减少。在玉米中，接种丛枝菌根真菌的植株耐盐性显著高于未接种植株，原因在于其体内可溶性糖含量更高。

尽管已有研究发现糖分代谢变化是植物对非生物胁迫响应的重要生理表征，但是糖分转运和分配与水稻耐盐性的关系研究鲜有报道，并且通过调控糖转运来影响水稻对高盐胁迫响应的关键功能基因和信号转导通路尚不清楚。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种水稻盐敏感突变基因SS2、突变体ss2以及应用，所述SS2突变能够抑制蔗糖从源到库的长距离运输和植株的生长，进而降低水稻的耐盐性。

本发明的技术内容如下：

本发明提供了一种水稻盐敏感突变基因SS2，其核酸序列如序列表SEQ ID NO.1所示，氨基酸序列如序列表SEQ ID NO.2所示；

所述水稻盐敏感突变基因SS2为水稻LOC_Os10g41780的第2外显子(基因编码区第259位碱基)发生单碱基替换(C突变为T)，使编码蛋白序列第87位的谷氨酰胺(Gln)突变成终止密码的突变基因；

所述水稻盐敏感突变基因SS2能够调控体内糖分运转。

本发明还提供了一种水稻盐敏感突变基因SS2，应用于水稻的生长和盐胁迫响应方面的研究。

本发明还提供了一种水稻盐敏感突变体ss2，其为具有突变基因SS2的植物突变体，所述水稻盐敏感突变体ss2能够作为盐渍化土壤或环境的指示植物，在土壤盐渍化程度较高的地方种植，可以直观看出土壤的盐害程度，突变体中地上部的盐积累含量多，后续将其收割，有望达到清除土壤中盐分的效果；

所述水稻盐敏感突变体ss2为采用武运粳7号，经甲基磺酸乙酯(EMS)诱变以及盐胁迫处理，经过筛选得到。

本发明的有益效果如下：