[发明专利]巨桉EgrZFP6在提高植物在渗透胁迫下适应胁迫的用途

说明书

本发明公开了巨桉C2H2型锌指结构蛋白转录因子EgrZFP6在提高植物在渗透胁迫下适应胁迫的用途。本发明构建35S::EgrZFP6超表达载体，采用花序侵染法进行拟南芥遗传转化；和对照相比，EgrZFP6超表达拟南芥转化植株在PEG(1g·L^‑1以上)处理下，能大幅度促进侧根增加和伸长，改变植株根构型。

技术领域

本发明属于植物生物技术领域，具体涉及巨桉EgrZFP6在提高植物在渗透胁迫下适应胁迫的用途。

背景技术

低温、干旱等非生物胁迫会制约植物生长和发育，对农林业生产有严重影响。研究植物抗逆生理和分子机制对提高植物非生物逆境胁迫抗性具有重要意义(Dos Reis etal.,2012；Roychoudhury et al.,2015)。为了应对逆境胁迫，植物在长期进化过程中形成了一定的响应机制，植物感受到逆境信号后，通过相应基因调控，改变一系列代谢过程，产生应对胁迫的响应，如提高可溶性糖含量，增加抗渗透胁迫物质如脯氨酸、甜菜碱等，进而提高植物抗逆性(Takabe,2012)。在植物抗逆分子响应机制中，作为基因开关的转录因子(transcription factor,TF)发挥重要作用。植物中转录因子数量庞大，相当一部分成员与逆境调控相关，如bZIP、WRKY、AP2/EREBP、MYB和NAC等，近年来锌指类转录因子(ZincFinger Protein:ZFP)也被证明在植物逆境胁迫响应中发挥重要作用(Gujjar et al.,2014；Reddy et al.,2013)。

根据ZFP转录因子具有的半胱氨酸(C)和组氨酸(H)残基数量和位置，可将锌指蛋白转录因子分为C2H2，C2H，C2C2，C2HCC2C2，C2C2C2等类型。其中C2H2型锌指蛋白是植物中研究较多、功能较为明确的一类锌指蛋白。其锌指结构域由约30个氨基酸组成，包含两个半胱氨酸和两个组氨酸，以及一段植物所特有的高度保守序列(QALGGH)(Kubo et al.,1998；黄骥等,2004)。

C2H2型锌指蛋白在植物中成员众多，拟南芥(Arabidopsis thaliana)中发现176个成员(Englbrecht et al.,2004)，水稻(Oryza sativa)基因组数据显示水稻上有182个(Agarwal et al.,2007)。C2H2型锌指蛋白广泛参与植物生长、发育和代谢，以及植物对低温，高盐和干旱等非生物逆境的响应(Agnieszka and 2012)。水稻OsZFP1作为负调控因子，能抑制盐胁迫相关基因表达，转基因植株对盐胁迫抗性降低。同时，其逆境响应还受脱落酸(ABA)影响，暗示其可能参与ABA依赖的逆境响应过程(Kong etal.,2004)。水稻另外一个C2H2型锌指蛋白转录因子基因OsZFP245的超表达则能够提高植株对低温、干旱和氧化逆境的抗性(Huang et al.,2009)。矮牵牛(Petunia hybrid)基因ZPT2-3也可被低温、干旱和重金属等非生物胁迫诱导表达，其转基因植株干旱耐受力有效提高(Sugano et al.,2003)。这些表明C2H2型锌指蛋白转录因子能够在植物非生物逆境胁迫响应中发挥作用。

目前植物C2H2型锌指蛋白研究主要集中在模式植物中，在林木中研究较少。巨桉(Eucalyptus grandis)作为世界三大用材树种之一，在我国南方各省栽培广泛，为我国林业产业发展作出重要贡献。但其对低温敏感，不耐干旱、盐渍，这严重限制其栽培范围的扩大；低温、干旱等不良天气条件还经常对桉树生产造成损失。因此，研究其非生物逆境胁迫响应分子机制对桉树抗逆分子育种具有重要意义。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供巨桉C2H2型锌指结构蛋白转录因子EgrZFP6在提高植物在渗透胁迫下适应胁迫的用途。

在本发明一个实施方案中，在植物中过表达巨桉C2H2型锌指结构蛋白转录因子EgrZFP6，在渗透胁迫下改变植株根构型，提高植物在渗透胁迫下适应胁迫的用途。

其中，所述改变植物根构型包括增加侧根数量以及促进侧根的伸长生长。