[发明专利]一种增强植物耐盐性的玉米ZmKNOLLE基因、蛋白及用途

说明书

本发明公开了一种增强植物耐盐性的玉米ZmKNOLLE基因、蛋白及用途，所述ZmKNOLLE基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示，该基因有助于玉米SNARE蛋白在抗逆性响应方面的进一步研究，并为玉米抗性育种提供极好的候选基因。ZmKNOLLE基因具有SNARE蛋白结构域，并在C末端具有跨膜结构。该基因受盐和H₂O₂的强烈诱导表达；功能分析表明过表达ZmKNOLLE基因的转基因烟草增强了对盐胁迫的耐受性。并且此基因可以应用于植物遗传改良。

技术领域

本发明属于转基因技术领域，具体涉及增强植物耐盐性的玉米ZmKNOLLE基因、蛋白及用途。

背景技术

目前，世界人口迅速增长，预计2050年将超过90亿。在满足日益增长世界人口的粮食需求的任务中，不利的环境因素正在成为科学界面临的一个重大挑战。影响作物产量的环境因子主要分为生物胁迫和非生物胁迫。高盐、干旱、高温、涝害和强光等是主要影响植物的非生物胁迫生长因子，它们可导致植物减产或在极端条件下导致植物死亡。这些胁迫造成全球主要农作物减产超过50％。植物有多种响应环境胁迫的防御机制，包括对环境胁迫信号的感知活化反应、信号通路，上调/下调许多基因或合成保护性分子。我国现有边际性土地资源(非耕地)约20亿亩，主要是干旱、盐碱性土地。很多适合当地气候条件种植的植物不能适应碱性的环境使得这些土地资源浪费，而采用土壤改良的方法成本较高，难以大范围推广，通过定向改良一些植物的抗逆境能力，提高植物在边际性土地区的生长适应性，对提高碱性土壤的利用率具有重要的战略意义。并且对于培育新品种也具有十分重要的意义。

突触融合蛋白是多功能蛋白家族SNARE的亚家族蛋白，它在植物的许多生理过程中起着非常重要的作用，如信号通路和囊泡介导。实验表明，SNARE家族参与了生物和非生物胁迫反应。例如在拟南芥防御白粉病的过程中，SNARE蛋白是通过囊泡运输的方式进行防御的。在研究水稻受盐胁迫和渗透胁迫时，发现NPSN11(Novel plant-specific SNARE)的表达量明显降低，但在氧化胁迫下，其表达量有所提高。Leshem等研究表明，v-SNAREs(vesicle SNAREs)中的AtVAMP71/AtVAMP7C在干旱胁迫下能对植物起保护作用，它主要是通过增加ABA含量，然后导致气孔关闭。Geelen和Collins以蕃茄作为研究材料，发现在调节ABA依赖与非ABA依赖的胁迫响应途径中，NtSyp121(Syntaxin-related protein NtSyr1)主要调节膜融合结构的组成部分，进而调节小泡向质膜的运输。然而，在对KNOLLE耐盐的调节作用研究还鲜有报道。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种增强植物耐盐性的玉米ZmKNOLLE基因。

本发明的第二个目的是提供一种该基因编码的蛋白质。

本发明的第三个目的是提供一种含有该基因的表达载体。

本发明的第四个目的在于提供这种基因的用途。

为实现上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种增强植物耐盐性的玉米ZmKNOLLE基因，所述ZmKNOLLE基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。所述的核苷酸序列由945个碱基组成。

所述ZmKNOLLE基因编码蛋白质的氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示。所述的序列由314个氨基酸残基组成。

一种含有玉米ZmKNOLLE基因的表达载体pCAMBIA1301-ZmKNOLLE，它含有SEQ IDNO.1所示的核苷酸序列。

上述基因在转化植物获得转基因植株中的用途，也就是含有玉米ZmKNOLLE基因的转基因植物也落入本发明的保护范围之内。