[发明专利]谷子SiREM6基因在提高植物抗盐性的应用

说明书

技术领域

本发明涉及基因工程领域，具体地说，涉及谷子SiREM6基因在提高植物抗盐性的应用。

背景技术

谷子(Setaria italica L.)，属于禾本科，狗尾草属，广泛栽培于欧亚大陆的温带和热带。谷子的适应能力极强，它既耐旱、耐贫瘠的土壤，又耐酸、耐碱，尤以耐旱能力最强，所以谷子除了分布在我国北方干旱地区外，在我国南方某些干旱、贫瘠的山区，也有种植。为了提高植物的抗逆境能力，通过对冀谷11号基因组的分析，从谷子中挖掘了一些有应用潜力的和抗逆相关的基因。其中，谷子的Remorin蛋白家族基因可能参与了植物对于非生物胁迫的响应。第一个被发现的Remorin蛋白是定位于马铃薯叶片质膜上的一个约为34kDa大小的蛋白质，该蛋白在体外可以被寡半乳糖醛酸(Oligogalacturonide,OGA)磷酸化。

发明内容

本发明提供谷子SiREM6基因在提高植物抗盐性的应用。

前述应用，具体是将含有谷子SiREM6基因开放阅读框序列的表达载体经农杆菌介导转化到植物中。

本发明还提供了含有谷子SiREM6基因开放阅读框序列的载体，所述谷子SiREM6基因开放阅读框序列如SEQ ID No.1所示。

本发明还提供了含有所述载体的工程菌。

本发明从谷子cDNA中筛选得到一个Remorin蛋白家族基因，称之为SiREM6基因。该基因的开放阅读框的序列长度为639bp，其核苷酸序列如图2A所示。通过核苷酸序列推测，SiREM6编码一个含212个氨基酸的蛋白，富含赖氨酸(18.99％,w/w)和谷氨酸(22.39％,w/w)。根据DNAMAN6.0.3.48软件分析，该蛋白大小为23kDa，等电点为5.4。通过InterProScan预测出该蛋白含有一个典型而保守的Remorin蛋白的C端和Remorin蛋白的N端结构域。进一步分析该蛋白的氨基酸序列表明，该蛋白的N端含有9个脯氨酸，C端包含一个coiled-coil结构域(图2)。根据谷子中的11个Remorin蛋白及其它植物Remorin蛋白的氨基酸序列(分析中涉及到的所有Remorin蛋白的Gene/EST编号请见表1)，用MEGA5.2.2软件进行了Remorin蛋白的进化分析，结果如图3所示，SiREM6蛋白和水稻OsREM1.5及玉米ZmREM1.2的亲缘关系较近，属于第1-3组Remorin蛋白。进一步，根据Raffaele等(Raffaele et al.,2007,Plant Physiol.Vol.145,pp.593-600)人对Remorin蛋白的分类方法，比较N端的氨基酸序列发现，SiREM6蛋白属于第1组Remorin蛋白，而第1组Remorin蛋白可能参与了植物对于非生物胁迫的响应。SiREM6定位于谷子原生质体的细胞质中，在体外能自聚成类似于纤维状的结构。qRT-PCR研究表明SiREM6在谷子的根、茎、叶和花序中均有表达，而且在不同程度上受到ABA、盐和冷胁迫诱导表达，但几乎不受PEG诱导表达。

表1系统进化分析中所有Remorin蛋白

本发明构建了含有SiREM6开放阅读框的拟南芥表达载体。在一个优选的实施方式中，将SiREM6基因的开放阅读框(不包含终止密码子)与编码Flag蛋白的基因融合，然后将其与花椰菜花叶病毒35S启动子和来自胭脂碱合成酶(nos)基因的3’转录终止区域连接，构建植物表达载体，以潮霉素磷酸转移酶基因(hpt)作为选择标记基因。该载体被命名为p1300-SiREM6-Flag。

本发明将上述的植物表达载体p1300-SiREM6-Flag转化拟南芥，获得了抗盐性提高的转基因植物。

本发明的有益效果在于：

本发明筛选到了一个Remorin蛋白基因SiREM6，将所述的基因转化到拟南芥中可使拟南芥的抗盐性增加。本发明提供了一种利用所述基因增加植物抗盐性的新方法，有利于农业生产。

附图说明

图1为克隆SiREM6(ORF)的PCR产物的1.0％琼脂糖凝胶电泳图。

图2为本发明SiREM6的开放阅读框序列及SiREM6蛋白的氨基酸序列和预测的蛋白结构域；

A：SiREM6的开放阅读框序列及SiREM6蛋白的氨基酸序列；其中：红色圈代表N端的脯氨酸残基；下划线的一段为C端的coiled-coil结构域；B：预测的SiREM6蛋白结构域。