[发明专利]高粱抗盐基因SbSAP14及其应用

说明书

技术领域

本发明属于基因工程领域，具体涉及高粱抗盐基因SbSAP14、含有SbSAP14基因的重组表达载体、SbSAP14基因编码的蛋白，以及SbSAP14基因在提高植物抗盐性能上的应用。

背景技术

非生物胁迫，诸如干旱、盐、极端温度、高光、重金属等，影响了作物的生长和产量，对农业生产造成巨大威胁，严重影响了农业的可持续性发展。非生物胁迫是全球范围内作物减产的主要原因，几种最主要的作物平均减产高达50%以上(Vij and Tyagi 2007)。随着作物栽培扩大到一些并不适宜作物生长的地区，培育出具有抗逆性的植物品种变得越来越重要（Kathuria et al.2007）。转基因方法为提高植物对非生物胁迫的耐受力提供了新途径。因而，克隆、鉴定抗逆相关基因，利用转基因技术改良和创造作物抗逆新种质，对选育抗逆植物新品种具有重要的促进意义。

高粱( Sorghum bicolor L. Moench) 是禾本科高粱属的一年生草本植物，是全世界种植的第五大禾谷类作物，具有C4植物高光效特征。作为粮食作物，高粱抗旱、耐盐碱和贫瘠土壤，在干旱和半干旱农业生产中占有及其重要的位置。除此之外，它也是重要的饲料植物和酿造业原料。高粱遗传多样性丰富，杂种优势强，杂优利用广泛。基于高粱自身的优点，从高粱中克隆到相关的抗逆基因，并对其进行功能鉴定、明确基因功能，可为作物的分子育种提供理论上的指导，并为创制具有耐旱、耐盐性转基因水稻和高粱作物等新种质、新材料提供了研究基础，也为改良和提高干旱、半干旱及盐碱地区生长的作物抗逆性提供了候选基因资源。

胁迫相关蛋白（Stress Associated Protein，SAP），是一类涉及胁迫应答和胁迫调控的锌指蛋白，该家族的典型特征是含有特异性的A20/AN1锌指结构域。近年研究发现SAP蛋白在植物中具有抗非生物胁迫的功能，因而日渐受到重视。2004年，Mukhopadhyay等人从籼稻中克隆到一个含有A20和AN1锌指结构的基因，A20和AN1锌指分别位于N端和C段。这个基因被命名为OsiSAP1，是植物中发现的第一个SAP基因，超表达OsiSAP1的转基因烟草抵抗多种非生物胁迫的能力增强(Mukhopadhyay et al. ，2004)。Vij等人应用实时定量PCR技术分析了非生物胁迫对水稻SAP家族基因表达的影响，结果发现所有的水稻SAP基因均受到一种或几种非生物胁迫的诱导(Vij and Tyagi 2006)。在此之后，水稻中另外两个SAP基因取得了与OsiSAP1相似的研究结果。OsiSAP8受到热、冷、盐、干燥、重金属等多种胁迫诱导。超表达OsiSAP8的转基因烟草和水稻植株，对盐、干旱和冷胁迫的耐受力在种子萌发期和幼苗期均明显提高，表现在萌发率、胁迫恢复后鲜重获得量等方面(Kanneganti and Gupta 2008)。值得一提的是，转基因水稻在开花期对盐和干旱具有抗性，而且与未受胁迫的转基因植株相比产量上没有损失。超表达ZFP177（OsiSAP9）的转基因烟草植株对低温和高温胁迫的耐受力增强，但同时对盐和干旱胁迫敏感性增强(Huang et al. 2008)。上述研究结果揭示SAP基因家族在植物应答不同的非生物胁迫过程中发挥不同的功能。超表达该家族基因可以增强植物的抗逆性，表明SAP基因家族是通过基因工程提高作物抗胁迫能力的具有应用价值的有效基因。

同一家族的基因在不同植物中表达的时间和空间存在差异，而且功能也有所不同。不同的植物可能采用不同的分子机制来调控植物对各种生物胁迫和非生物胁迫的应答，因此，研究高粱中的基因（SbSAP）在整个胁迫应答调控网络中所起的作用，以及SAP基因在抗逆过程的作用，对于对将来利用高粱SbSAP基因来改良重要的粮食作物和经济作物得到抗逆能力增强的新品种具有十分重要的实践意义。

发明内容

本发明的一个目的在于提供高粱抗盐胁迫基因SbSAP14及其在提高植物抗盐性能上的应用。

本发明所采用的技术方案是：

高粱抗盐蛋白SbSAP14，其氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示。

高粱抗盐基因SbSAP14，其编码SEQ ID NO:2所示的蛋白。

高粱抗盐基因SbSAP14，其核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。