土壤盐渍化已经成为影响植物生长发育及产量的关键胁迫因子,耐盐植物的培育利用是解决盐胁迫下植物生长的最有利途径。随着分子生物学技术的不断完善,通过基因工程手段结合分子设计理念来提高植物抗逆性已成为目前研究的热点方向,由此,挖掘耐盐基因并加以利用显得至关重要。

  FOX 捕捉系统通过在模式植物拟南芥中过量表达目标植物全长cDNA文库,获得含有不同cDNA插入的转基因拟南芥库,根据这些表达的全长cDNA导致的显著突变表型,获得目标植物的cDNA基因功能 (Ichikawa et al. 2006)。草业研究中心首次将FOX 捕捉系统应用在盐生植物沟叶结缕草中,发现了一个耐盐性显著增强的拟南芥表型,测序验证获得了一个沟叶结缕草耐盐候选基因ZmUBP,通过生物信息学分析,ZmUBP编码一个包含U-box 结构域蛋白,分别与水稻中的OsUBP39(XP_015651212)和拟南芥中的AtUBP38(AT5G65200)的同源性达到70.52%和32.5%,然而OsUBP39AtUBP38的耐盐功能尚无报道,因此本研究获得的ZmUBP是一个新的耐盐候选基因。

  为了验证沟叶结缕草中ZmUBP基因的耐盐功能,草业研究中心发明了“沟叶结缕草中一个新的耐盐基因ZmUBP及其表达载体和应用”(已授权,ZL201611144271.X),构建了含有耐盐基因的植物表达载体pEarleyGate103-ZmUBP,制备农杆菌菌株GV3101感受态并利用冻融法进行转化,浸染拟南芥花序并收获种子,对种子进行筛选和耐盐评价,发现转基因拟南芥耐盐性明显提高。本发明构建了含有耐盐基因的植物表达载体pEarleyGate103-ZmUBP,其中ZmUBP首次报道,所构建的载体可直接用于植物的遗传转化,提高植物的耐盐特性,对于优良耐盐作物新品种的培育及在盐碱地的广泛应用,具有重要意义。