花生AhSDP1基因及其外分泌肽在提高植物耐盐抗旱性中的应用的制作方法
本发明属于分子生物学,具体涉及花生ahsdp1基因及其外分泌肽在提高植物耐盐抗旱性中的应用。
背景技术:
1、花生(arachis hypogaea l.)是重要的油料作物和经济作物,在保障食用油供给和促进农业增收方面具有重要地位。然而,花生生长过程中常遭受多种非生物胁迫,其中干旱和盐碱胁迫是限制花生生长发育、降低产量和品质的主要环境因素。干旱胁迫会导致植物细胞水分亏缺、气孔关闭、光合作用下降,进而抑制种子萌发和幼苗生长;盐胁迫则会引起离子毒害、渗透胁迫和氧化胁迫,破坏植物正常的生理代谢过程。在实际农业生产中,干旱与盐碱胁迫往往同时发生,形成旱盐叠加胁迫,对花生种子萌发、幼苗建成及后续生长发育的抑制效应更为严重。因此,提高花生耐旱盐胁迫能力,对于保障花生稳产高产具有重要意义。
2、种子萌发和幼苗建成是植物生命周期中最关键、最脆弱的阶段之一,直接影响后期植株的群体质量和产量形成。在旱盐胁迫条件下,花生种子萌发率降低、萌发进程延迟、子叶扩展受阻、根系生长受抑,最终导致缺苗断垄和产量下降。目前,针对花生旱盐胁迫的缓解措施主要包括选用耐逆品种、改进栽培管理、施用外源调节物质等。其中,外源施用植物源活性肽或信号分子,因其用量少、见效快、环境友好等特点,逐渐成为提高作物抗逆性的研究热点。
3、植物小肽是一类由前体蛋白经蛋白酶切割后产生的短肽分子,通常由几个至几十个氨基酸组成,在植物生长发育、免疫防御和逆境响应等过程中发挥重要的信号传递和调控功能。研究表明,植物小肽可作为信号分子参与调控种子萌发、根系发育、气孔运动及胁迫响应等过程。然而,目前关于花生源小肽在旱盐胁迫下调控种子萌发和幼苗生长的研究鲜有报道,其具体功能和作用机制尚不明确。因此,开发耐盐抗旱性基因以及小分子活性肽,对保障花生稳产高产具有重要的经济意义。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供花生ahsdp1基因及其外分泌肽在提高植物耐盐抗旱性中的应用。
2、为了达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
3、花生ahsdp1基因,所述花生ahsdp1基因编码的氨基酸序列如seq id no:2所示。
4、在上述方案的基础上,所述花生ahsdp1基因的核酸序列如seq id no:1所示。
5、上述花生ahsdp1基因在提高植物耐盐抗旱性中的应用。
6、在上述方案的基础上,将花生ahsdp1基因转化植物体,通过提高植物体内花生ahsdp1基因的表达量,提高植物的耐盐抗旱性。
7、上述花生ahsdp1基因的外分泌肽,其氨基酸序列如seq id no:5所示。
8、上述花生ahsdp1基因的外分泌肽在提高植物耐盐抗旱性或制备具有提高植物耐盐抗旱性功能的制剂中的应用。
9、一种提高植物耐盐抗旱性的方法,通过使植物过表达花生ahsdp1基因或者外源施用花生ahsdp1基因的外分泌肽来提高植物的耐盐抗旱性;所述花生ahsdp1基因的核酸序列如seq id no:1所示;所述花生ahsdp1基因的外分泌肽的氨基酸序列如seq id no:5所示。
10、在上述方案的基础上,所述花生ahsdp1基因的外分泌肽的施用浓度为5μm~15μm。
11、在上述方案的基础上,所述植物为拟南芥或花生。
12、一种具有提高植物耐盐抗旱性功能的制剂,有效成分为花生ahsdp1基因的外分泌肽,其氨基酸序列如seq id no:5所示。
13、本发明技术方案的优点:
14、本发明在具有耐盐抗旱的花生中鉴定出受旱盐诱导后表达量显著提高的基因ahsdp1,其表达量与花生耐盐抗旱性正相关。将花生ahsdp1基因构建表达载体,转化拟南芥,使其在拟南芥中高表达,与野生型相比,所获得的转基因拟南芥植株耐盐抗旱性增强。通过花生毛状根体系遗传转化方法获得了35s:ahsdp1转基因花生毛状根,收集其液体培养基并提取蛋白,分子筛大分子杂蛋白去除,maldi-tof-tof质谱鉴定外分泌肽ahsdp1的成熟体为tfrptspghspgvgh(74-88 aa),包含15个氨基酸,约1.7 kda,是一个典型的外分泌小肽。
15、经实验鉴定,ahsdp1外分泌肽外施能显著促进旱盐胁迫下花生种子萌发和幼苗子叶扩展,35s::ahsdp1转基因花生毛状根在旱盐胁迫下生长的更快,表明花生外分泌小肽ahsdp1正调控植物耐旱盐胁迫。综上,花生ahsdp1基因及其外分泌肽在提高植物耐盐抗旱性中具有重要的应用前景。
1.花生ahsdp1基因,其特征在于,所述花生ahsdp1基因编码的氨基酸序列如seq idno:2所示。
2.根据权利要求1所述花生ahsdp1基因,其特征在于,所述花生ahsdp1基因的核酸序列如seq id no:1所示。
3.权利要求1或2所述花生ahsdp1基因在提高植物耐盐抗旱性中的应用。
4.根据权利要求4所述的应用,其特征在于,将花生ahsdp1基因转化植物体,通过提高植物体内花生ahsdp1基因的表达量,提高植物的耐盐抗旱性。
5.权利要求1或2所述花生ahsdp1基因的外分泌肽,其特征在于,其氨基酸序列如seqid no:5所示。
6.权利要求5所述花生ahsdp1基因的外分泌肽在提高植物耐盐抗旱性或制备具有提高植物耐盐抗旱性功能的制剂中的应用。
7.一种提高植物耐盐抗旱性的方法,其特征在于,通过使植物过表达花生ahsdp1基因或者外源施用花生ahsdp1基因的外分泌肽来提高植物的耐盐抗旱性;所述花生ahsdp1基因的核酸序列如seq id no:1所示;所述花生ahsdp1基因的外分泌肽的氨基酸序列如seq idno:5所示。
8.根据权利要求7所述提高植物耐盐抗旱性的方法,其特征在于,所述花生ahsdp1基因的外分泌肽的施用浓度为5μm~15μm。
9.根据权利要求7所述提高植物耐盐抗旱性的方法,其特征在于,所述植物为拟南芥或花生。
10.一种具有提高植物耐盐抗旱性功能的制剂,其特征在于,有效成分为花生ahsdp1基因的外分泌肽,其氨基酸序列如seq id no:5所示。
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