[发明专利]利用植物铝诱导表达基因增加植物抗铝性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及植物基因工程领域，具体地说，涉及一种利植物铝诱导表达基因(Si69)增加植物抗铝性的方法。

背景技术

铝是自然界含量最多的金属元素，占地壳总质量的7％。其中大部分在土壤中以氧化铝、硅化铝的形式存在，对植物的生长不够成伤害。当土壤溶液酸化后(pH＜5)，铝就会从氧化物或硅酸盐中释放出来，溶解到土壤中，主要以Al³⁺形式存在。Al³⁺对植物的胁迫最大，甚至低浓度(μmol/L)铝离子在酸性条件下就能对植物产生毒害效应[Horst etal.Effect of aluminum on root growth，cell-division rate and mineralelement contents in roots of Vigna unguiculata genotypes.ZPflanzenphysiol，1983，109：95-103；Kinraide and Parker，Assessing thephytotoxicity of mononuclear hydroxyl-aluminum.Plant cell Environ，1989，12：479-487]。铝毒最明显的特征是抑制根的生长，造成植物对水分和营养吸收的困难[Kochina LV，Cellular mechanisms of aluminumtoxicity and resistance in plants.Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol，1995，46：237-260；Clarkson，Clarkson DT.The effect of aluminum andsome other trivalent metal cations on cell division in the root apices ofAllium cepa.Ann Bot，1965，29：309-315]。

研究者对铝诱导植物抗性基因的表达做了大量的研究。Richard和Snowden[Richards KD et al.Wali6 and Wali7.Plant physiol 1994，105：1455-1456；Snowden KC and Gardner RC.Five genes induced byaluminum in wheat(Triticum aestivum L.)roots.Plant Physiol，1993，103：855-861]从铝敏感小麦中分离得到了7个铝诱导基因，命名wali基因(for wheat aluminum induced)。这些基因编码的蛋白分别与植物类金属硫蛋白(wali1)、苯丙氨酸解氨酶(wali4)，蛋白酶抑制剂〔wali3，wali5和wali6)及谷氨酰胺合成酶(wali7)具有同源性。另外还有十几个铝诱导的基因已被分离出来，包括小麦、拟南芥和烟草中的各种基因。