一种提高大青杨耐盐能力的PuHB52基因及其编码的蛋白和应用

本发明属于基因工程，尤其涉及一种提高大青杨耐盐能力的puhb52基因及其编码的蛋白和应用。

背景技术：

1、植物生长和发育受到多种环境因素的影响，其中，盐胁迫是影响植物生长和农林业性状的最主要因素之一。土壤盐碱化造成大量土壤资源难以被利用，严重制约了我国农林业生产和发展，并危及生态环境，尤其是生态脆弱的干旱和半干旱地区。通过生物技术育种，获得转基因材料并从生理和生化水平上研究基因的功能，这将对于发展盐碱地林业建设、进行盐碱土壤的改良利用、改善生态环境、增强可持续发展具有重要意义。

2、林木为适应和抵抗逆境环境，在其长期演化过程中能通过形态建成和生理生化等多方面形成一种十分复杂的适应机制来调节自身的代谢从而抵御各种逆境伤害。而林木生长发育、生理代谢、逆境胁迫响应及信号传导等等都是通过特定基因表达调控来完成的。因此，林木抗逆基因的转录调控在这些过程中起关键调节作用。已有许多转录因子被报道可以通过调控抗逆相关的生理学途径等方式来提高抗盐能力。如dreb、bzip、ap2/erf、myb、hd-zip和nac等。

3、同源异型域亮氨酸拉链蛋白(homeodomain-leucine zipper，hd-zip)是植物特有的转录因子。草本植物中玉米zmhdz10基因通过调控响应aba途径相关基因的表达来提高耐盐性。过表达鹰嘴豆cahdz12基因显著诱导几个胁迫响应基因(lea5、nced1、rd26、dreb2a和p5cs)的表达从而提高了转基因鹰嘴豆对盐胁迫的耐受性。而玉米中过表达zmhdz1基因却降低了转基因玉米对盐胁迫的耐受性，同时对外源aba更加敏感。林木中，苹果mdhb7-like基因增强了脯氨酸合成酶和转运蛋白编码基因的上调，盐胁迫下积累更多的可溶性糖和脯氨酸，减少了转基因苹果中ros和na+含量，进而提高转基因苹果的耐盐性。84k杨中过表达hb7a/b基因促进侧根发育和减少气孔数量进而提高了转基因植株的抗旱性。以上可见hd-zip家族转录因子广泛参与响应非生物胁迫，功能广泛，但相对于数量巨大的hd-zip家族成员，对其功能研究仍然不足。

4、杨树广泛用于木材生产，具有耐寒、适应能力强、易成活及基因组小等特点，同时在农业防护林、修复和能源生产等方面具有重要的价值。值得一提的是杨树转基因体系的建立为通过生物技术获得抗逆林木新品种的研究打下了良好的基础。常规育种的问题是新品种育成的周期较长，一般5～7年，且耗费人工多要求试验田面积较大，同时存在不可预测的结果，育种效率较低，且很难在短时间内选择出符合育种目标的品种，而生物技术却很好地解决了这一问题。目前，生物技术育种的迅速发展缩短了林木育种所需的时间，为提高农林产量、抗逆性以及抗病性方面提供了重要的途径。

5、目前，关于hd-zip转录因子的功能主要在模式植物及经济作物中开展了相关研究，如拟南芥、烟草、水稻和玉米等，但是关于该基因家族成员的在木本植物中的研究工作相对薄弱，只在少数植物中有相关报道。木本植物生长周期长、生存环境复杂，能适应多种极端气候及生态条件，显示其具有一系列适应复杂甚至极端环境条件的基因及其调控系统。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种提高大青杨耐盐能力的puhb52基因及其编码的蛋白和应用，本发明提供的puhb52基因提高了大青杨耐盐胁迫能力。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

3、本发明提供了一种提高大青杨耐盐能力的puhb52基因，所述puhb52基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。

4、本发明还提供了上述技术方案所述的puhb52基因在大青杨耐盐胁迫中的应用。

5、本发明还提供了上述技术方案所述的puhb52基因在降低大青杨叶片过氧化氢含量中的应用。

6、本发明还提供了上述技术方案所述的puhb52基因在降低大青杨叶片超氧阴离子含量中的应用。

7、本发明还提供了上述技术方案所述的puhb52基因在提高大青杨超氧化物歧化酶活性中的应用。

8、本发明还提供了上述技术方案所述的puhb52基因在提高大青杨过氧化物酶活性中的应用。

9、本发明还提供了上述技术方案所述的puhb52基因编码的蛋白质，所述蛋白质的氨基酸序列如seq id no.2所示。

10、本发明还提供了一种培育耐盐胁迫大青杨的方法，包括以下步骤：

11、1)将上述技术方案所述的puhb52基因连接到prokii载体中，得到过表达载体；

12、2)将所述步骤1)得到的过表达载体采用液氮法转入到根癌农杆菌中，得到重组菌；

13、3)将所述步骤2)得到的重组菌侵染大青杨叶片，培养后得到耐盐胁迫大青杨植株。

14、优选的，扩增puhb52基因使用的引物为上游引物和下游引物，所述上游引物的核苷酸序列如seq id no.3所示，所述下游引物的核苷酸序列如seq id no.4所示。

15、优选的，所述根癌农杆菌为根癌农杆菌eha105。

16、本发明的有益效果为：

17、本发明旨在发现一个puhb52基因，其在大青杨中过表达能够表现出耐盐性，在盐胁迫条件下的转基因植株叶片受损伤程度较低，而野生型大青杨叶片萎蔫严重，过表达转基因植株通过提高植株清除活性氧的减少细胞膜损伤程度提高植株的耐盐能力。本发明首次在植物中发现了能够提高盐胁迫的puhb52基因，有效地提高了转基因植株对高盐胁迫下的耐受性，为植物耐盐改造提供了新的可能，对促进林木基因工程育种的优良基因提供基因资源及林木耐盐品种的选育等方面具有广阔的应用前景。

技术特征：

1.一种提高大青杨耐盐能力的puhb52基因，其特征在于，所述puhb52基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。

2.权利要求1所述的puhb52基因在大青杨耐盐胁迫中的应用。

3.权利要求1所述的puhb52基因在降低大青杨叶片过氧化氢含量中的应用。

4.权利要求1所述的puhb52基因在降低大青杨叶片超氧阴离子含量中的应用。

5.权利要求1所述的puhb52基因在提高大青杨超氧化物歧化酶活性中的应用。

6.权利要求1所述的puhb52基因在提高大青杨过氧化物酶活性中的应用。

7.一种权利要求1所述的puhb52基因编码的蛋白质，其特征在于，所述蛋白质的氨基酸序列如seq id no.2所示。

8.一种培育耐盐胁迫大青杨的方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，扩增puhb52基因使用的引物为上游引物和下游引物，所述上游引物的核苷酸序列如seq id no.3所示，所述下游引物的核苷酸序列如seq id no.4所示。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根癌农杆菌为根癌农杆菌eha105。

技术总结
本发明提供了一种提高大青杨耐盐能力的PuHB52基因及其编码的蛋白和应用，属于基因工程技术领域，所述大青杨PuHB52基因的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。本发明旨在发现一个PuHB52基因，其在大青杨中过表达能够表现出耐盐性，在盐胁迫条件下的转基因植株叶片受损伤程度较低，而野生型大青杨叶片萎蔫严重，过表达转基因植株通过提高植株清除活性氧的减少细胞膜损伤程度提高植株的耐盐能力。本发明首次在植物中发现了能够提高盐胁迫的PuHB52基因，有效地提高了转基因植株对高盐胁迫下的耐受性，为植物耐盐改造提供了新的可能，对促进林木基因工程育种的优良基因提供基因资源及林木耐盐品种的选育等方面具有广阔的应用前景。

技术研发人员：李丹丹,王玉成,王慧,党馨瑶,包文心
受保护的技术使用者：沈阳农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14