[发明专利]大豆GmHDL56基因及其编码蛋白在盐胁迫中的应用

说明书

本发明属于生物工程领域，提供了大豆GmHDL56基因及其编码蛋白在盐胁迫中的应用，所述GmHDL56基因的核酸序列如SEQIDNO.1所示，所述GmHDL56基因编码的蛋白质的氨基酸序列如SEQIDNO.2所示。本发明所述GmHDL56基因能够特异结合ABA信号通路中与渗透胁迫相关基因GmERD1启动子上的ATTAATTA序列，可直接调控并促进GmERD1的表达。过表达GmHDL56可提高大豆毛状根中内源ABA的含量，可提高大豆毛状根对NaCl胁迫的耐受力。本发明为耐盐分子机制奠定理论基础，同时也为大豆耐盐分子育种提供理论依据和基因资源。

技术领域

本发明涉及生物工程技术领域，尤其涉及大豆GmHDL56基因及其编码蛋白在盐胁迫中的应用。

背景技术

土壤盐渍化是影响植物正常生长发育的主要非生物环境胁迫因素之一。当土壤的电导率达到4dSm^-1时，土壤就被归类于具有高浓度可溶性盐的土壤，并且在世界范围内通常认为4dSm^-1(相当于40mM NaC1)为植物遭受盐胁迫的临界值，因为这一水平将影响大多数作物的产量。由于自然环境的变化和人们的不合理的灌溉方式，全世界盐渍化土地面积以每年10％的速度增长。据联合国粮农组织(FAO)2015年不完全统计全世界范围内约有10亿公顷的盐渍化土地。预计到2050年，将会有超过50％的耕地被盐渍化。

盐胁迫主要通过渗透效应、离子毒性效应和氧化应激效应影响植物的生长发育，而植物也通过维持离子稳态，合成与积累渗透调节物质，增强抗氧化机制，以及转录因子的调控等机制来进行抗盐以维持正常的生长发育。

HD-Zip转录因子是植物中特有的一类转录因子，是由Homeodomain和一个与之紧密连接leucine zipper结构域组成，主要参与逆境应答反应。例如，烟草中HD-ZipI家族的基因可以在烟草的各个组织中表达并且响应ABA和冷胁迫。异源表达玉米的HD-Zip转录因子Zmhdz10可增强转基因拟南芥植株对盐胁迫的耐受性，并且能提高ABA响应基因：P5CS1、RD22、RD29B和ABI1的表达来增强植株对盐胁迫的耐性。向日葵中的HaHB1和AtHB13可以通过诱导能够稳定细胞膜的蛋白质来提高拟南芥植株对干旱、盐的耐受性。

拟南芥中AtERD1，AtLEA14、AtRD29A，AtKIN1、AtCOR15A是与非生物胁迫反应相关的基因。研究表明在拟南芥中ATERD1受干旱和盐胁迫的诱导，水稻中一个与拟南芥ATERD1同源的基因OsClpD1受干旱、NaCl及ABA的诱导，并且过表达OsClpD1基因的拟南芥植株相比野生型更具有耐盐性。GmERD1是大豆中与ATERD1同源的基因，研究证实了GmERD1受渗透胁迫的诱导。

大豆是重要的粮食和经济作物之一，属于中等耐盐作物，但当土壤盐度值达到6.7dSm^-1时，大豆植株就会死亡。培育耐盐大豆新品种是解决土壤盐渍化问题经济有效的方法之一，但是利用传统常规的育种技术培育耐盐大豆新品种存在周期长、耐盐资源有限等局限，因此挖掘耐盐基因、研究大豆的耐盐的分子机理，采用基因工程等方法选育耐盐大豆品种，对于有效利用盐碱地、提高土地利用率，提高大豆产量具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供大豆GmHDL56基因及其编码蛋白在盐胁迫中的应用，所述GmHDL56基因可直接调控并促进与渗透胁迫相关基因GmERD1的表达，过表达GmHDL56可提高大豆毛状根对NaCl胁迫的耐受力，为耐盐分子机制奠定理论基础。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了大豆GmHDL56基因，所述GmHDL56基因的核酸序列如SEQ ID NO.1所示。

本发明提供了大豆GmHDL56基因编码的蛋白质，所述蛋白质的氨基酸序列如SEQID NO.2所示。

本发明提供了过表达上述大豆GmHDL56基因的表达载体，包括初始表达载体和GmHDL56基因。