[发明专利]OsAKT1蛋白在培育耐低钾逆境胁迫植物中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及OsAKT1蛋白在培育耐低钾逆境胁迫植物中的应用。

背景技术

钾是植物生长发育所必需的营养元素，是植物体内含量最丰富的一价阳离子，约占植物干重的2%-10%。钾在植物体内具有分布广、含量高、移动性强等特点，主要集中在生命活动最旺盛的部位，通常优先分布于芽、幼叶、上部茎和根尖等生长活动旺盛的器官与组织中。

钾不参与任何有机物质的形成，但钾的许多生理作用却是其它元素所不可替代的。钾在植物体中的作用可以分成以下几类：调节酶的活性，促进氮的吸收和蛋白质合成，调节韧皮部溶质运输，影响光合作用，调节细胞膨压和渗透势，维持细胞电荷平衡等。从而对植物的生长发育、产量形成等产生重要影响。

土壤中的钾是植物钾素最主要的来源。自然条件下植物吸收的钾元素除少部分来自灌溉水外，其余全靠土壤供给，即使在栽培作物施用钾肥的情况下，作物吸收的钾也有40-80%来自土壤。因此，土壤中钾的状况对植物的钾营养和钾肥施用效果有着极其重要的意义。土壤全钾含量一般占土壤总重的0.1%-3%，由于植物只能从土壤中吸收以离子形式存在的钾元素，因此其中只有大约2%的钾对植物直接有效，其余的钾都以不能被植物直接吸收利用的形式被固定在土壤矿物中。

目前我国农作物生产发展所面临的严峻状况是土壤缺钾且钾肥资源极其匮乏，因此从经济上和长远的战略上考虑，深入了解和认识植物对低钾胁迫的反应机制，提高农作物的耐低钾能力，对于提高农作物的产量和质量具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供OsAKT1蛋白在培育耐低钾逆境胁迫植物中的应用。

本发明提供了一种培育耐低钾逆境胁迫的植物的方法，包括如下步骤：将OsAKT1蛋白的编码基因导入目的植物，得到对低钾逆境胁迫耐受能力增强的转基因植株；

所述OsAKT1蛋白获自水稻（Oryza sativa），是如下（a）或（b）：

（a）由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

（b）将序列1的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物耐低钾逆境胁迫相关的由序列1衍生的蛋白质。

所述OsAKT1蛋白的编码基因为如下1）或2）或3）或4）的DNA分子：

1）序列表中序列2自5’末端第1至2805位核苷酸所示的DNA分子；

2）序列表中序列2所示的DNA分子；

3）在严格条件下与1）或2）限定的DNA序列杂交且编码植株耐低钾逆境胁迫相关蛋白的DNA分子；

4）与1）或2）限定的DNA序列具有90%以上同源性且编码植物耐低钾逆境胁迫相关蛋白的DNA分子。

上述严格条件可为在6×SSC，0.5%SDS的溶液中，在65°C下杂交，然后用2×SSC、0.1%SDS和1×SSC、0.1%SDS各洗膜一次。

所述OsAKT1蛋白的编码基因可通过表达载体导入所述目的植物。

可用现有的植物表达载体构建含有所述基因的重组表达载体。所述植物表达载体包括双元农杆菌载体和可用于植物微弹轰击的载体等。所述植物表达载体还可包含外源基因的3’端非翻译区域，即包含聚腺苷酸信号和任何其它参与mRNA加工或基因表达的DNA片段。所述聚腺苷酸信号可引导聚腺苷酸加入到mRNA前体的3’端。使用所述基因构建重组植物表达载体时，在其转录起始核苷酸前可加上任何一种增强型启动子或组成型启动子，它们可单独使用或与其它的植物启动子结合使用；此外，使用本发明的基因构建植物表达载体时，还可使用增强子，包括翻译增强子或转录增强子，但必需与编码序列的阅读框相同，以保证整个序列的正确翻译。所述翻译控制信号和起始密码子的来源是广泛的，可以是天然的，也可以是合成的。翻译起始区域可以来自转录起始区域或结构基因。为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选，可对所用植物表达载体进行加工，如加入可在植物中表达的编码可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因、具有抗性的抗生素标记物或是抗化学试剂标记基因等。从转基因植物的安全性考虑，可不加任何选择性标记基因，直接以逆境筛选转化植株。

所述表达载体具体可为在1301-Ubiq质粒的多克隆位点（如Bam HI和SmaI酶切位点之间）插入所述OsAKT1蛋白的编码基因得到的重组质粒甲。