CN112877326A

CN112877326A - 一种调控植物抗铝性的铝离子受体alr1基因或蛋白的应用

Info

Publication number: CN112877326A
Application number: CN202110367334.2A
Authority: CN
Inventors: 郑绍建; 丁忠杰; 徐晨; 李桂新; 颜晶莹
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2021-04-06
Filing date: 2021-04-06
Publication date: 2021-06-01
Anticipated expiration: 2041-04-06
Also published as: CN112877326B; WO2022213453A1; US20230123814A1

Abstract

本发明属于植物基因工程技术领域，具体涉及一种调控植物抗铝性的铝离子受体ALR1基因或蛋白的应用。本发明所述引物包括核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示的上游引物和核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示的下游引物。本发明所述引物在应用时可以提升植物抗铝性，促进植物根系的生长，进而促进植物对养分和水分的吸收，提高农作物的产量具有重要意义。

Description

一种调控植物抗铝性的铝离子受体ALR1基因或蛋白的应用

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域，具体涉及一种调控植物抗铝性的铝离子受体ALR1基因或蛋白的应用。

背景技术

土壤酸化以及随之而来的铝毒害是世界范围内农业生产中普遍存在的问题。土壤酸化的加剧，使得农作物的产量受到很大的影响，对农业可持续生产构成威胁。土壤pH的下降，一方面导致了盐基离子淋失，另一方面也使得部分不溶性的矿物态铝(地壳中含量最丰富的金属元素，平均含量在8％左右)解离为离子态而进入土壤溶液中，而大量研究表明，微摩尔级水平就可以显著抑制植物根系的生长，进而影响根系对养分和水分的吸收，并最终导致农作物的减产，甚至绝产。因此，铝毒被公认为酸性土壤影响作物生产的主要限制因素。尽管传统上人们可以通过土壤改良的方法(如施用石灰等改良剂)降低土壤中的铝活度，但这种举措一方面需要大量人力、物力及财力的投入，另一方面对心底层土壤的改造仍旧十分困难。而通过遗传改良来获得抗铝毒能力较强的植物品种，是持续、高效解决酸性土壤铝毒害的有效途径。

植物抗铝的生理机制可分为以有机酸和细胞壁组分特性改变为代表的铝外部排斥和将铝储存在液泡内进行区室化为代表的铝内部忍耐机制，这两大机制是目前公认的植物抗铝毒最主要的生理机制。随着分子生物学的快速发展，参与植物抗铝信号转导途径的基因和蛋白也大量被鉴定出来。然而，目前人们对于植物如何感受铝离子却仍一无所知。鉴定参与感受铝离子过程的基因，并深入剖析其功能，对进一步明确植物抗铝的分子机制，为育种提供参考，以及提高植物抗铝性和作物产量具有重要意义。调节植物抗铝性的铝离子受体基因及其功能尚未被发现，在一定程度上阻碍了抗铝性植物的培育进程。

发明内容

本发明的目的在于提供一种调控植物抗铝性的铝离子受体ALR1基因或蛋白的应用。本发明所述引物在具体应用时可以提升植物抗铝性，促进植物根系的生长，进而促进植物对养分和水分的吸收，提高农作物的产量。

本发明提供了一种调控植物抗铝性的ALR1基因的引物，所述引物包括核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示的上游引物和核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示的下游引物。

本发明还提供了一种基于上述技术方案所述引物制备得到的过表达拟南芥铝离子受体ALR1基因的载体，所述载体以35s-pCAMBIA1301作为骨架载体，还包括拟南芥铝离子受体ALR1基因，所述ALR1基因的核苷酸序列SEQ ID NO.3所示。

本发明还提供了一种拟南芥铝离子受体ALR1基因或蛋白或上述引物在植物抗铝性调控中的应用，所述ALR1基因的核苷酸序列SEQ ID NO.3所示，所述ALR1蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示。

本发明还提供了过表达拟南芥铝离子受体ALR1基因或蛋白或上述技术方案所述载体在提高植物的抗铝性中的应用，所述ALR1基因的核苷酸序列SEQ ID NO.3所示，所述ALR1蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示。

本发明还提供了一种拟南芥铝离子受体ALR1基因或蛋白或上述引物在调控铝胁迫植物的根系伸长量中的应用，所述ALR1基因的核苷酸序列SEQ ID NO.3所示，所述ALR1蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示。

本发明还提供了过表达拟南芥铝离子受体ALR1基因或蛋白或上述技术方案所述载体在提高铝胁迫植物的根系伸长量中的应用，所述ALR1基因的核苷酸序列SEQ ID NO.3所示，所述ALR1蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示。

优选的是，所述根系为主根。

本发明还提供了一种拟南芥铝离子受体ALR1基因或蛋白或上述技术方案所述引物在调控铝胁迫植物的根系铝含量中的应用，所述ALR1基因的核苷酸序列SEQ ID NO.3所示，所述ALR1蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示。

本发明还提供了过表达拟南芥铝离子受体ALR1基因或蛋白或上述技术方案所述载体在降低铝胁迫植物的根系铝含量中的应用，所述ALR1基因的核苷酸序列SEQ ID NO.3所示，所述ALR1蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示。

优选的，所述植物包括拟南芥。

本发明提供了一种调控植物抗铝性的ALR1基因的引物。本发明利用特定扩增引物从模式植物拟南芥中克隆了铝离子受体基因ALR1，并通过敲除和过表达ALR1基因构建了两种突变株系，敲除株系抗铝性明显降低，而过表达株系则表现出抗铝性显著提高。试验结果表明，在铝胁迫下，转基因过表达拟南芥比野生型对照的主根伸长量明显提高，根系铝含量明显降低，而ALR1基因的敲除突变株系的主根伸长量则明显低于野生型，根系铝含量明显高于野生型，突变功能回复株系的主根伸长量与野生型相近，提高ALR1的表达有利于植物抗铝性的提高。本发明所述应用对提升植物抗铝性，促进植物根系的生长，进而促进植物对养分和水分的吸收，提高农作物的产量具有重要意义。利用本发明引物、基因、蛋白或应用获得的植物种子作为抗铝植物使用，能够大大简化工业生产操作，开拓遗传育种抗铝植物的渠道，为遗传育种抗铝植物提供新的生产思路，减少了传统育种过程中的筛选工作，同时抗铝植物的使用减少了土壤改良等的药剂和人工投入，大大降低生产成本。

附图说明

图1为本发明提供的双元载体35s-pCAMBIA1301的示意图；

图2为本发明提供的转基因载体pOEALR1的示意图；

图3为本发明提供的野生型和ALR1过表达转基因株系ALR1基因表达量对比图；

图4为本发明提供的野生型、ALR1敲除突变体、功能回复株系和过表达转基因株系的抗铝性的对比图；

图5为本发明提供的野生型、ALR1敲除突变体、功能回复株系和过表达转基因株系的主根相对伸长量的对比图；

图6为本发明提供的野生型、ALR1敲除突变体和过表达转基因株系的铝含量对比图。

具体实施方式

本发明提供了一种调控植物抗铝性的ALR1基因的引物，所述引物包括核苷酸序列如SEQ ID NO.1(5'-CGGATCCATGCGTGTTCATCGTTTTTGT-3')所示的上游引物和核苷酸序列如SEQ ID NO.2(5'-CGTCGACCTAGACATCATCAAGCCAAGAG-3')所示的下游引物。在本发明中，所述引物是根据拟南芥铝离子受体ALR1基因进行设计的，两端设计有酶切位点，方便后续载体的制备，本发明所述基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.3(ATGCGTGTTCATCGTTTTTGTGTGATCGTCATCTTCCTCACAGAGTTACTATGTTTCTTCTATTCCTCGGAATCTCAGACCACCTCCAGGTGCCATCCACATGACCTCGAAGCCTTACGTGACTTCATAGCACATCTCGAACCAAAACCAGATGGTTGGATCAATTCTTCTTCTTCTACAGACTGCTGCAACTGGACCGGAATCACCTGCAATTCAAACAACACCGGAAGAGTTATTAGATTGGAGCTTGGGAACAAAAAGCTGTCGGGGAAGTTGTCTGAATCTCTCGGGAAGCTAGATGAGATTAGGGTTCTTAATCTCTCTCGAAACTTCATCAAAGATTCGATCCCTCTTTCGATTTTCAACTTGAAGAATCTACAAACTCTTGATTTGAGCTCTAATGATCTCTCCGGCGGAATCCCAACAAGTATAAATCTCCCAGCTCTGCAAAGTTTTGATCTTTCTTCAAATAAATTCAATGGGTCGCTTCCGTCTCATATCTGCCATAACTCTACTCAAATTAGGGTTGTGAAACTTGCGGTGAACTACTTCGCCGGAAACTTCACTTCCGGGTTTGGGAAATGTGTCTTGCTTGAGCATCTCTGTCTTGGTATGAACGATCTTACTGGTAACATCCCTGAGGATTTGTTTCATCTCAAAAGATTGAATCTTTTAGGGATTCAAGAGAATCGTCTCTCTGGTTCGTTGAGTCGTGAGATTAGGAATCTCTCAAGTCTTGTTCGTCTTGATGTTTCTTGGAATTTGTTTTCCGGTGAAATCCCTGATGTGTTCGACGAATTGCCTCAGTTAAAGTTTTTCTTAGGTCAGACCAATGGATTCATTGGAGGAATACCTAAATCGTTGGCGAATTCACCGAGTTTGAATCTGCTTAACTTGAGGAACAATTCTTTATCGGGTCGTTTGATGTTGAATTGTACGGCGATGATTGCTTTGAACTCTCTTGATTTAGGTACCAATAGATTCAATGGGAGGTTACCTGAGAATCTACCGGATTGCAAGCGGTTAAAGAACGTTAACCTCGCGAGGAACACCTTCCATGGACAAGTACCAGAGAGTTTCAAGAACTTCGAGAGCTTATCTTACTTCTCGTTATCGAATTCGAGTTTGGCTAATATCTCTTCAGCGCTTGGGATACTTCAGCATTGCAAGAACTTGACGACTTTGGTTCTTACATTGAATTTCCATGGAGAGGCTTTACCCGATGATTCAAGTCTTCATTTCGAGAAGCTTAAGGTGCTTGTAGTGGCGAATTGTAGGCTTACTGGTTCGATGCCGAGGTGGTTAAGCTCGAGTAATGAACTTCAGTTGTTGGATCTTTCTTGGAACCGTTTAACCGGCGCTATCCCGAGCTGGATTGGTGACTTCAAGGCTCTGTTCTACTTGGATTTATCTAACAACTCGTTTACAGGAGAGATCCCTAAGAGCTTAACTAAGTTAGAGAGTCTCACTAGCCGTAATATCTCAGTCAATGAGCCATCTCCTGATTTCCCGTTCTTTATGAAAAGAAACGAGAGCGCGAGAGCGTTGCAATACAATCAGATTTTCGGGTTCCCGCCAACGATTGAGCTTGGTCATAACAATCTCTCTGGACCTATTTGGGAGGAGTTTGGTAATCTGAAGAAGCTTCATGTGTTTGATTTGAAATGGAATGCATTATCTGGATCAATACCTAGCTCGCTTTCTGGTATGACGAGCTTGGAAGCTCTTGATCTCTCTAATAACCGTCTTTCGGGTTCGATCCCGGTTTCTCTGCAACAGCTCTCGTTTCTGTCGAAGTTCAGTGTTGCTTATAACAATCTCTCGGGAGTAATACCTTCCGGTGGTCAGTTTCAGACGTTTCCAAACTCGAGCTTTGAGAGTAACCATCTCTGCGGGGAACACAGATTCCCCTGTTCTGAAGGTACTGAGAGTGCATTGATCAAACGGTCAAGAAGAAGCAGAGGAGGTGACATTGGAATGGCGATTGGGATAGCGTTTGGTTCGGTTTTTCTTTTGACTCTTCTCTCGTTGATTGTGTTGCGTGCTCGTAGACGGTCAGGAGAAGTTGATCCGGAGATAGAAGAATCCGAGAGCATGAATCGTAAAGAACTCGGAGAGATTGGATCTAAGCTTGTGGTTTTGTTTCAGAGCAATGATAAAGAGCTCTCTTATGATGACCTTTTGGACTCAACAAATAGTTTTGATCAAGCTAACATCATTGGCTGTGGCGGGTTTGGTATGGTTTACAAAGCAACGTTACCAGACGGTAAGAAAGTTGCGATCAAGAAGTTATCCGGTGATTGCGGTCAAATCGAAAGAGAATTCGAAGCAGAAGTTGAAACACTCTCAAGAGCACAGCATCCAAATCTTGTTCTTCTCCGAGGATTCTGTTTCTACAAAAACGACCGGCTTTTAATCTACTCGTATATGGAAAACGGAAGCTTAGACTATTGGCTACACGAGCGTAACGACGGTCCAGCGTTGTTGAAGTGGAAAACACGTCTTAGAATCGCTCAAGGTGCTGCAAAAGGGTTACTTTACTTGCATGAAGGGTGTGATCCTCATATCTTACACCGCGATATTAAATCGAGTAATATTCTTCTCGACGAGAATTTCAACTCTCATTTAGCGGATTTCGGACTCGCAAGGCTGATGAGTCCTTACGAGACGCATGTAAGTACTGATTTGGTTGGAACTTTAGGTTACATTCCTCCGGAATACGGGCAAGCTTCGGTTGCTACTTACAAAGGCGATGTGTATAGTTTCGGAGTTGTGCTTCTCGAGCTTTTAACCGATAAAAGACCGGTGGATATGTGTAAACCGAAAGGGTGTAGGGATCTGATCTCGTGGGTCGTCAAGATGAAGCATGAGAGTCGAGCAAGCGAGGTTTTCGATCCGTTAATATACAGTAAAGAGAATGATAAAGAGATGTTTCGGGTTCTCGAGATTGCTTGTTTATGTTTAAGCGAAAACCCGAAACAGAGGCCAACGACTCAACAGTTAGTCTCTTGGCTTGATGATGTCTAG)所示。本发明所述引物能够用于ALR1的人工克隆。本发明对所述基因ALR1的来源没有特殊限制，采用本领域所熟知的基因人工合成方法或扩增方法即可。如，在本发明中，所述基因的获取优选采用克隆的方法进行，优选以拟南芥根系cDNA为模板，采用上述技术方案所述引物进行PCR扩增，得到两端包含酶切位点的基因ALR1。在本发明中，所述PCR扩增的反应程序优选如下：94℃预变性2分钟；98℃变性10秒，57℃退火30秒，68℃延伸3分钟，30个循环；68℃终延伸5分钟。

在本发明中，所述植物优选包括所有类型的植物，如拟南芥。为了举例说明所述ALR1基因的调控方式，本发明以模式植物拟南芥为材料进行实验，扩增得到的基因在实施例中记为AtALR1。

本发明还提供了一种基于上述技术方案所述引物制备得到的过表达拟南芥铝离子受体ALR1基因的载体，所述载体以35s-pCAMBIA1301作为骨架载体，还包括拟南芥铝离子受体ALR1基因，所述ALR1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示。本发明所述过表达拟南芥铝离子受体ALR1基因的载体能够实现拟南芥铝离子受体ALR1基因的过表达。本发明对所述过表达拟南芥铝离子受体ALR1基因的载体的构建方法没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的常规载体构建方法即可，如酶切连接法。在本发明具体实施例中，本发明优选先利用核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示的上游引物和核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示的下游引物进行扩增，得到两端包含酶切位点的ALR1编码区序列，然后将此序列连接到pMD19T载体，再利用BamHI和SalI双酶切将基因ALR1从pMD19T载体切下，连接到含启动子CaMV35S的双元载体pCAMBIA1301(35s-pCAMBIA1301)上，构建完成的载体被命名为pOEALR1(图2，转基因载体pOEALR1的示意图)。本发明所述过表达拟南芥铝离子受体ALR1基因的载体优选利用农杆菌介导法转入植物中实现基因的过表达。在本发明中，所述35s-pCAMBIA1301为植物组成型过表达载体(图1，双元载体35s-pCAMBIA1301的示意图)，为含有启动子CaMV35S的双元载体pCAMBIA1301。在本发明中，所述35s-pCAMBIA1301的构建方法优选为利用酶切位点SacI和Kpn1，在pCAMBIA1301的多克隆位点插入一个花椰菜花叶病毒组成型启动子CaMV35S。

本发明还提供了一种拟南芥铝离子受体ALR1基因或蛋白或上述技术方案所述引物在植物抗铝性调控中的应用，所述ALR1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示，所述ALR1蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.4(MRVHRFCVIVIFLTELLCFFYSSESQTTSRCHPHDLEALRDFIAHLEPKPDGWINSSSSTDCCNWTGITCNSNNTGRVIRLELGNKKLSGKLSESLGKLDEIRVLNLSRNFIKDSIPLSIFNLKNLQTLDLSSNDLSGGIPTSINLPALQSFDLSSNKFNGSLPSHICHNSTQIRVVKLAVNYFAGNFTSGFGKCVLLEHLCLGMNDLTGNIPEDLFHLKRLNLLGIQENRLSGSLSREIRNLSSLVRLDVSWNLFSGEIPDVFDELPQLKFFLGQTNGFIGGIPKSLANSPSLNLLNLRNNSLSGRLMLNCTAMIALNSLDLGTNRFNGRLPENLPDCKRLKNVNLARNTFHGQVPESFKNFESLSYFSLSNSSLANISSALGILQHCKNLTTLVLTLNFHGEALPDDSSLHFEKLKVLVVANCRLTGSMPRWLSSSNELQLLDLSWNRLTGAIPSWIGDFKALFYLDLSNNSFTGEIPKSLTKLESLTSRNISVNEPSPDFPFFMKRNESARALQYNQIFGFPPTIELGHNNLSGPIWEEFGNLKKLHVFDLKWNALSGSIPSSLSGMTSLEALDLSNNRLSGSIPVSLQQLSFLSKFSVAYNNLSGVIPSGGQFQTFPNSSFESNHLCGEHRFPCSEGTESALIKRSRRSRGGDIGMAIGIAFGSVFLLTLLSLIVLRARRRSGEVDPEIEESESMNRKELGEIGSKLVVLFQSNDKELSYDDLLDSTNSFDQANIIGCGGFGMVYKATLPDGKKVAIKKLSGDCGQIEREFEAEVETLSRAQHPNLVLLRGFCFYKNDRLLIYSYMENGSLDYWLHERNDGPALLKWKTRLRIAQGAAKGLLYLHEGCDPHILHRDIKSSNILLDENFNSHLADFGLARLMSPYETHVSTDLVGTLGYIPPEYGQASVATYKGDVYSFGVVLLELLTDKRPVDMCKPKGCRDLISWVVKMKHESRASEVFDPLIYSKENDKEMFRVLEIACLCLSENPKQRPTTQQLVSWLDDV)所示。在本发明中，所述ALR1位于ALR1全长cDNA的1～3027编码区，核苷酸序列长度为3027bp；所述蛋白为1008个氨基酸组成的序列。在本发明中，所述植物抗铝性的评价方法优选用铝处理检测植物主根的伸长量来评价。在本发明中，所述植物优选包括所有类型的植物，如拟南芥。为了举例说明所述ALR1基因的调控方式，本发明以模式植物拟南芥为材料进行实验。

本发明还提供了过表达拟南芥铝离子受体ALR1基因或蛋白或上述技术方案所述载体在提高植物的抗铝性中的应用，所述ALR1基因的核苷酸序列SEQ ID NO.3所示，所述ALR1蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示。在本发明中，所述过表达的方法，具体优选包括以下步骤：将基因ALR1克隆至植物组成型过表达载体中，得到重组表达载体；以农杆菌介导，将所述重组表达载体转化入植物中。在本发明中，所述植物组成型过表达载体优选为35s-pCAMBIA1301，35s-pCAMBIA1301的构建方法优选如上文所述。本发明对所述转化的方法没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的常规操作方法即可。转化后，本发明优选进行培养，筛选和收获转基因种子的操作。本发明对所述培养、筛选和收获的方法没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的常规操作方法即可。在本发明中，所述植物优选包括所有类型的植物，如拟南芥。为了举例说明所述ALR1基因的过表达方法，本发明以模式植物拟南芥为材料进行实验。

本发明还提供了一种拟南芥铝离子受体ALR1基因或蛋白或上述引物在调控铝胁迫植物的根系伸长量中的应用，所述ALR1基因的核苷酸序列SEQ ID NO.3所示，所述ALR1蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示。在本发明中，所述调控优选包括通过ALR1基因过表达促进植物根系的伸长量或通过ALR1基因的敲除或沉默抑制植物根系的伸长量。本发明对所述基因敲除或沉默的方法没有特殊限制，采用本领域所熟知的基因敲除或沉默方法即可。在本发明中，所述植物优选包括所有类型的植物，如拟南芥。为了举例说明所述ALR1基因的调控方式，本发明以模式植物拟南芥为材料进行实验。

本发明还提供了过表达拟南芥铝离子受体ALR1基因或蛋白在提高铝胁迫植物的根系伸长量中的应用，所述ALR1基因的核苷酸序列SEQ ID NO.3所示，所述ALR1蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示。在本发明中，所述植物优选包括所有类型的植物，如拟南芥。为了举例说明所述ALR1基因的过表达方式，本发明以模式植物拟南芥为材料进行实验。在本发明实施例中，过表达ALR1基因提高了铝胁迫条件下拟南芥根系的伸长量，拟南芥根系的相对伸长量显著高于野生型和敲除ALR1基因的拟南芥突变材料的根系相对伸长量。在本发明中，所述根系为主根。在本发明实施例中，过表达ALR1基因提高了铝胁迫条件下拟南芥根系的伸长量，拟南芥主根的相对伸长量显著高于野生型和敲除ALR1基因的拟南芥突变材料的主根相对伸长量。

在本发明中，所述过表达的方法优选与上述过表达拟南芥铝离子受体ALR1基因或蛋白或载体在提高植物的抗铝性中的应用的过表达方法相同。在本发明中，所述主根伸长量的检测方法优选包括将植物的种子用质量浓度75％酒精表面消毒后，再用灭菌水清洗3～5遍，将种子点播在1/2MS固体培养基平板上，然后将平板置于4℃冰箱2～3天，再将平板放置于光照培养箱(光照16h/黑暗8h)中生长7～10天。用尺子测量每种材料幼苗主根的长度，计算相应材料对照条件下(不进行铝处理)的相对伸长量，即对照条件下的根长/对照条件下的平均根长*100，然后计算相应材料铝处理下相对伸长量，即铝处理下的根长/对照条件下的平均根长*100。

本发明还提供了一种拟南芥铝离子受体ALR1基因或蛋白或上述技术方案所述引物在调控铝胁迫植物的根系铝含量中的应用，所述ALR1基因的核苷酸序列SEQ ID NO.3所示，所述ALR1蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示。在本发明中，所述调控优选包括通过ALR1基因过表达降低植物根系的铝含量或通过ALR1基因的敲除或沉默提高植物根系的铝含量。在本发明中，所述植物优选包括所有类型的植物，如拟南芥。为了举例说明所述ALR1基因的调控方式，本发明以模式植物拟南芥为材料进行实验。

本发明还提供了过表达拟南芥铝离子受体ALR1基因或蛋白或上述技术方案所述载体在降低铝胁迫植物的根系铝含量中的应用，所述ALR1基因的核苷酸序列SEQ ID NO.3所示，所述ALR1蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示。在本发明中，所述植物优选包括所有类型的植物，如拟南芥。为了举例说明所述ALR1基因的过表达方式，本发明以模式植物拟南芥为材料进行实验。在本发明实施例中，过表达ALR1基因降低了铝胁迫条件下拟南芥根系的铝含量，拟南芥根系的铝含量显著低于于野生型和敲除ALR1基因的拟南芥突变材料的铝含量。

在本发明中，所述过表达的方法优选与上述过表达拟南芥铝离子受体ALR1基因或蛋白或载体在提高植物的抗铝性中的应用的过表达方法相同。在本发明中，所述根系铝含量的检测方法优选包括将小苗用0.5mM氯化钙加50μM氯化铝溶液处理24h。用超纯水将小苗根冲洗3次，去除根表面的铝溶液，并用滤纸吸干超纯水。用干净刀片切下小苗主根，相同株系的根进行合并并称重。用硝酸和高氯酸(体积比4:1)的混合液对根进行消煮裂解。完全裂解后的样品经滤纸过滤后收集于干净的管子中待测。提取物中的铝含量用ICP-AES(inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry)测定。

下面结合具体实施例对本发明所述的一种调控植物抗铝性的铝离子受体ALR1基因或蛋白的应用做进一步详细的介绍，本发明的技术方案包括但不限于以下实施例。

实施例1

ALR1基因的克隆

将表面消毒后的拟南芥种子种于1/2MS固体培养基，黑暗4℃条件下春化2～3天后移到光照条件下培养6天后，收集小苗的根用于RNA的提取，采用试剂盒进行逆转录合成cDNA作为后续基因克隆的模板。

根据目前已公开的拟南芥全基因组测序结果，分别设计上游引物和下游引物：

上游引物：5'-ATGCGTGTTCATCGTTTTTGT-3'(SEQ ID NO.5)；

下游引物：5'-CTAGACATCATCAAGCCAAGAG-3'(SEQ ID NO.6)。

使用TOYOBO公司KOD FX酶进行PCR扩增，PCR扩增的反应程序为：预变性：94℃，2分钟；变性：98℃，10秒；退火57℃，30秒；延伸68℃，3分钟(30个循环)；终延伸：68℃，5分钟。PCR扩增的反应体系为：

将PCR扩增产物送至测序，得到AtALR1的CDS序列(SEQ ID NO.3)。

实施例2

组成型过表达转基因载体的构建

利用DNA片段双酶切和连接的方法，通过酶切位点SacI和KpnI，在多克隆位点中正向插入一个花椰菜花叶病毒组成型启动子CaMV35S，使得启动子CaMV35S成功连接到pCAMBIA1301载体上，改造获得可用于构建组成型过表达转基因材料的载体35s-pCAMBIA1301(图1)。

使用引物ALR1-F:5'-CGGATCCATGCGTGTTCATCGTTTTTGT-3'(SEQ ID NO.1)和ALR1-R：5'-CGTCGACCTAGACATCATCAAGCCAAGAG-3'(SEQ ID NO.2)，以上述实施例1中获得的cDNA序列作为模板，参照上述实施例1中PCR扩增反应程序，扩增获得两端包含酶切位点的拟南芥铝离子受体基因AtALR1编码区序列。按照Takara公司生产的pMD19T载体使用说明将拟南芥铝离子受体基因AtALR1编码区序列连接到pMD19T上，然后再利用BamHI和SalI双酶切和连接的方法，将拟南芥铝离子受体基因AtALR1编码区序列从pMD19T载体切下后连接到组成型过表达载体35s-pCAMBIA1301上的启动子CaMV35S后，得到由启动子CaMV35S启动拟南芥基因AtALR1的转基因载体pOEALR1(双元转基因载体pOEALR1质粒)(图2)。

实施例3

拟南芥的转化

将0.5μg实施例2制备的双元转基因载体pOEALR1质粒转入农杆菌(Agrobacteriumtumefaciens)株系GV3101感受态细胞中，依次冰浴5min，液氮5min，37℃水浴5min和冰浴5min后，加入无抗LB培养基于28℃摇床中活化1h，得含有双元质粒载体的农杆菌菌株。用制备的含有双元质粒载体的GV3101菌株来转化拟南芥，具体步骤如下：

将含有双元质粒载体的农杆菌在含有50mg/L的卡那霉素(Kan)和50mg/L的利福平(Rif)的LB培养基中，28℃振荡过夜培养至OD₆₀₀吸光值为1.0，在4000rpm条件下离心15min收集菌体，并用含有50g/L蔗糖的1/2MS培养基重悬。并选取已经抽薹并部分完成开花的野生型(Col-0)拟南芥作为转基因材料，减去已成熟的荚果，保留花和花苞，采用抽真空转化法，将拟南芥地上部分浸染到上述制备的菌液中，真空抽取5min后，在黑暗、23℃条件下培养24h后，在含有50mg/L潮霉素的1/2MS培养基上筛选1周后获得抗性苗，移栽土壤培养后收获转基因一代(T1代)种子。T1代种子通过在含有50mg/L潮霉素的1/2MS培养基上再筛选一代后得到纯合的转基因T2代材料(ALR1 ox 1)。

实施例4

目的基因表达的分子检测

野生型和过表达转基因植株的幼嫩全株小苗取样提取RNA，经逆转录，采用TOYOBO公司SYBR Green Realtime PCRMasterMix进行荧光实时定量PCR检测，以Actin2基因作为内参；检测体系和所用引物如下：

所用荧光实时定量PCR反应引物为：

qALR1-F：5'-AGCGAGGTTTTCGATCCGTT-3'(SEQ ID NO.7)

qALR1-R：5'-CTGTTGAGTCGTTGGCCTCT-3'(SEQ ID NO.8)

qActin2-F:5'-GGTAACATTGTGCTCAGTGGTGG-3'(SEQ ID NO.9)

qActin2-R:5'-AACGACCTTAATCTTCATGCTGC-3'(SEQ ID NO.10)。

荧光实时定量PCR的反应程序如下：

预变性：95℃，1分钟；PCR循环：95℃，15秒；60℃，15秒；72℃，45秒(40个循环)。

荧光实时定量PCR的反应体系为：

检测后发现，如图3所示(图3为野生型和ALR1过表达转基因株系ALR1基因表达量对比图)，未转基因株系中ALR1基因的表达量为1.00±0.36，而过表达转基因植株中ALR1基因的表达量为8.15±0.97。相比未转基因株系，ALR1基因在过表达转基因植株中有着15～20倍的高表达。

实施例5

种子抗铝性的检测

用铝处理检测拟南芥主根的相对伸长量来评价植物的抗铝性。分别将野生型，以及从拟南芥生物资源中心(ABRC)购买获得的拟南芥ALR1基因的敲除突变体材料(alr1)，将ALR1基因重新转入到alr1突变体中构建的突变体的功能回复材料，和本发明实施例3所得的过表达转基因材料的种子用质量浓度75％酒精表面消毒后，再用灭菌水清洗3～5遍，将种子点播在含有(铝处理)或不含有1mM氯化铝(不进行铝处理，即对照)的1/2MS固体培养基平板上，然后将平板置于4℃冰箱2～3天，再将平板放置于光照培养箱(光照16h/黑暗8h)中生长7～10天。用尺子测量每种材料幼苗主根的长度，计算相应材料对照条件下(不进行铝处理)的相对伸长量，即对照条件下的根长/对照条件下的平均根长*100，然后计算相应材料铝处理下相对伸长量，即铝处理下的根长/对照条件下的平均根长*100。

如图4(野生型、ALR1敲除突变体和过表达转基因株系的抗铝性的对比图；其中标尺长度均为1cm)、图5(本发明提供的野生型、ALR1敲除突变体和过表达转基因株系的主根相对伸长量的对比图)和表1所示，在无铝胁迫条件下，转基因过表达拟南芥(ALR1 ox 1)、敲除突变材料(alr1)及功能回复材料(Com1和Com2)与野生型对照的根长无显著差别，而在铝胁迫下，转基因过表达(ALR1 ox 1)拟南芥比野生型对照主根的相对伸长量显提高，而ALR1基因的敲除突变株系的主根相对伸长量则明显低于野生型。

表1 主根相对伸长量(％)

实施例6

根系铝含量检测

将生长7天的野生型，以及从拟南芥生物资源中心(ABRC)购买获得的拟南芥ALR1基因的敲除突变体材料(alr1)，和本发明实施例3所得的过表达转基因材料的小苗用0.5mM氯化钙加50μM氯化铝(Al)溶液处理24h。用超纯水将小苗根冲洗3次，去除根表面的铝溶液，并用滤纸吸干超纯水。用干净刀片切下小苗主根，相同株系的根进行合并并称重。用硝酸和高氯酸(体积比4:1)的混合液对根进行消煮裂解。完全裂解后的样品经滤纸过滤后收集于干净的管子中待测。提取物中的铝含量用ICP-AES(inductively coupled plasma-atomicemission spectrometry)测定。

如图6(图6为本发明提供的野生型、ALR1敲除突变体和过表达转基因株系的根系铝含量对比图)和表2所示，在铝胁迫下，转基因过表达(ALR1ox 1)拟南芥比野生型对照根系铝含量明显降低，而ALR1基因的敲除突变株系的根系铝含量则明显高于野生型。

表2 根系铝含量(μg/g)

编号	WT	ALR1	ALR1ox1
				1	403.2573	789.3843	350.5266
2	356.3158	587.0902	400.3358
				3	340.1515	478.5032	280.5766
4	360.6925	428.1437	320.1371
				5	405.4054	399.7126	312.8168
6	467.3469	617.551	250.6913
				7	452.0629	440	330.581
8	338.4137	610.2334	236.6282
				9	420.6221	580.6346	258.4818

由此可见，转基因过表达(ALR1 ox 1)拟南芥比野生型对照的抗铝性明显提高，而ALR1基因的敲除突变株系的抗铝性则明显低于野生型，说明基因ALR1确实参与了植物抗铝性的调控。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

序列表

<110> 浙江大学

<120> 一种调控植物抗铝性的铝离子受体ALR1基因或蛋白的应用

<160> 10

<170> SIPOSequenceListing 1.0

<210> 1

<211> 28

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 1

cggatccatg cgtgttcatc gtttttgt 28

<210> 2

<211> 29

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 2

cgtcgaccta gacatcatca agccaagag 29

<210> 3

<211> 3027

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 3

atgcgtgttc atcgtttttg tgtgatcgtc atcttcctca cagagttact atgtttcttc 60

tattcctcgg aatctcagac cacctccagg tgccatccac atgacctcga agccttacgt 120

gacttcatag cacatctcga accaaaacca gatggttgga tcaattcttc ttcttctaca 180

gactgctgca actggaccgg aatcacctgc aattcaaaca acaccggaag agttattaga 240

ttggagcttg ggaacaaaaa gctgtcgggg aagttgtctg aatctctcgg gaagctagat 300

gagattaggg ttcttaatct ctctcgaaac ttcatcaaag attcgatccc tctttcgatt 360

ttcaacttga agaatctaca aactcttgat ttgagctcta atgatctctc cggcggaatc 420

ccaacaagta taaatctccc agctctgcaa agttttgatc tttcttcaaa taaattcaat 480

gggtcgcttc cgtctcatat ctgccataac tctactcaaa ttagggttgt gaaacttgcg 540

gtgaactact tcgccggaaa cttcacttcc gggtttggga aatgtgtctt gcttgagcat 600

ctctgtcttg gtatgaacga tcttactggt aacatccctg aggatttgtt tcatctcaaa 660

agattgaatc ttttagggat tcaagagaat cgtctctctg gttcgttgag tcgtgagatt 720

aggaatctct caagtcttgt tcgtcttgat gtttcttgga atttgttttc cggtgaaatc 780

cctgatgtgt tcgacgaatt gcctcagtta aagtttttct taggtcagac caatggattc 840

attggaggaa tacctaaatc gttggcgaat tcaccgagtt tgaatctgct taacttgagg 900

aacaattctt tatcgggtcg tttgatgttg aattgtacgg cgatgattgc tttgaactct 960

cttgatttag gtaccaatag attcaatggg aggttacctg agaatctacc ggattgcaag 1020

cggttaaaga acgttaacct cgcgaggaac accttccatg gacaagtacc agagagtttc 1080

aagaacttcg agagcttatc ttacttctcg ttatcgaatt cgagtttggc taatatctct 1140

tcagcgcttg ggatacttca gcattgcaag aacttgacga ctttggttct tacattgaat 1200

ttccatggag aggctttacc cgatgattca agtcttcatt tcgagaagct taaggtgctt 1260

gtagtggcga attgtaggct tactggttcg atgccgaggt ggttaagctc gagtaatgaa 1320

cttcagttgt tggatctttc ttggaaccgt ttaaccggcg ctatcccgag ctggattggt 1380

gacttcaagg ctctgttcta cttggattta tctaacaact cgtttacagg agagatccct 1440

aagagcttaa ctaagttaga gagtctcact agccgtaata tctcagtcaa tgagccatct 1500

cctgatttcc cgttctttat gaaaagaaac gagagcgcga gagcgttgca atacaatcag 1560

attttcgggt tcccgccaac gattgagctt ggtcataaca atctctctgg acctatttgg 1620

gaggagtttg gtaatctgaa gaagcttcat gtgtttgatt tgaaatggaa tgcattatct 1680

ggatcaatac ctagctcgct ttctggtatg acgagcttgg aagctcttga tctctctaat 1740

aaccgtcttt cgggttcgat cccggtttct ctgcaacagc tctcgtttct gtcgaagttc 1800

agtgttgctt ataacaatct ctcgggagta ataccttccg gtggtcagtt tcagacgttt 1860

ccaaactcga gctttgagag taaccatctc tgcggggaac acagattccc ctgttctgaa 1920

ggtactgaga gtgcattgat caaacggtca agaagaagca gaggaggtga cattggaatg 1980

gcgattggga tagcgtttgg ttcggttttt cttttgactc ttctctcgtt gattgtgttg 2040

cgtgctcgta gacggtcagg agaagttgat ccggagatag aagaatccga gagcatgaat 2100

cgtaaagaac tcggagagat tggatctaag cttgtggttt tgtttcagag caatgataaa 2160

gagctctctt atgatgacct tttggactca acaaatagtt ttgatcaagc taacatcatt 2220

ggctgtggcg ggtttggtat ggtttacaaa gcaacgttac cagacggtaa gaaagttgcg 2280

atcaagaagt tatccggtga ttgcggtcaa atcgaaagag aattcgaagc agaagttgaa 2340

acactctcaa gagcacagca tccaaatctt gttcttctcc gaggattctg tttctacaaa 2400

aacgaccggc ttttaatcta ctcgtatatg gaaaacggaa gcttagacta ttggctacac 2460

gagcgtaacg acggtccagc gttgttgaag tggaaaacac gtcttagaat cgctcaaggt 2520

gctgcaaaag ggttacttta cttgcatgaa gggtgtgatc ctcatatctt acaccgcgat 2580

attaaatcga gtaatattct tctcgacgag aatttcaact ctcatttagc ggatttcgga 2640

ctcgcaaggc tgatgagtcc ttacgagacg catgtaagta ctgatttggt tggaacttta 2700

ggttacattc ctccggaata cgggcaagct tcggttgcta cttacaaagg cgatgtgtat 2760

agtttcggag ttgtgcttct cgagctttta accgataaaa gaccggtgga tatgtgtaaa 2820

ccgaaagggt gtagggatct gatctcgtgg gtcgtcaaga tgaagcatga gagtcgagca 2880

agcgaggttt tcgatccgtt aatatacagt aaagagaatg ataaagagat gtttcgggtt 2940

ctcgagattg cttgtttatg tttaagcgaa aacccgaaac agaggccaac gactcaacag 3000

ttagtctctt ggcttgatga tgtctag 3027

<210> 4

<211> 1008

<212> PRT

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 4

Met Arg Val His Arg Phe Cys Val Ile Val Ile Phe Leu Thr Glu Leu

1 5 10 15

Leu Cys Phe Phe Tyr Ser Ser Glu Ser Gln Thr Thr Ser Arg Cys His

20 25 30

Pro His Asp Leu Glu Ala Leu Arg Asp Phe Ile Ala His Leu Glu Pro

35 40 45

Lys Pro Asp Gly Trp Ile Asn Ser Ser Ser Ser Thr Asp Cys Cys Asn

50 55 60

Trp Thr Gly Ile Thr Cys Asn Ser Asn Asn Thr Gly Arg Val Ile Arg

65 70 75 80

Leu Glu Leu Gly Asn Lys Lys Leu Ser Gly Lys Leu Ser Glu Ser Leu

85 90 95

Gly Lys Leu Asp Glu Ile Arg Val Leu Asn Leu Ser Arg Asn Phe Ile

100 105 110

Lys Asp Ser Ile Pro Leu Ser Ile Phe Asn Leu Lys Asn Leu Gln Thr

115 120 125

Leu Asp Leu Ser Ser Asn Asp Leu Ser Gly Gly Ile Pro Thr Ser Ile

130 135 140

Asn Leu Pro Ala Leu Gln Ser Phe Asp Leu Ser Ser Asn Lys Phe Asn

145 150 155 160

Gly Ser Leu Pro Ser His Ile Cys His Asn Ser Thr Gln Ile Arg Val

165 170 175

Val Lys Leu Ala Val Asn Tyr Phe Ala Gly Asn Phe Thr Ser Gly Phe

180 185 190

Gly Lys Cys Val Leu Leu Glu His Leu Cys Leu Gly Met Asn Asp Leu

195 200 205

Thr Gly Asn Ile Pro Glu Asp Leu Phe His Leu Lys Arg Leu Asn Leu

210 215 220

Leu Gly Ile Gln Glu Asn Arg Leu Ser Gly Ser Leu Ser Arg Glu Ile

225 230 235 240

Arg Asn Leu Ser Ser Leu Val Arg Leu Asp Val Ser Trp Asn Leu Phe

245 250 255

Ser Gly Glu Ile Pro Asp Val Phe Asp Glu Leu Pro Gln Leu Lys Phe

260 265 270

Phe Leu Gly Gln Thr Asn Gly Phe Ile Gly Gly Ile Pro Lys Ser Leu

275 280 285

Ala Asn Ser Pro Ser Leu Asn Leu Leu Asn Leu Arg Asn Asn Ser Leu

290 295 300

Ser Gly Arg Leu Met Leu Asn Cys Thr Ala Met Ile Ala Leu Asn Ser

305 310 315 320

Leu Asp Leu Gly Thr Asn Arg Phe Asn Gly Arg Leu Pro Glu Asn Leu

325 330 335

Pro Asp Cys Lys Arg Leu Lys Asn Val Asn Leu Ala Arg Asn Thr Phe

340 345 350

His Gly Gln Val Pro Glu Ser Phe Lys Asn Phe Glu Ser Leu Ser Tyr

355 360 365

Phe Ser Leu Ser Asn Ser Ser Leu Ala Asn Ile Ser Ser Ala Leu Gly

370 375 380

Ile Leu Gln His Cys Lys Asn Leu Thr Thr Leu Val Leu Thr Leu Asn

385 390 395 400

Phe His Gly Glu Ala Leu Pro Asp Asp Ser Ser Leu His Phe Glu Lys

405 410 415

Leu Lys Val Leu Val Val Ala Asn Cys Arg Leu Thr Gly Ser Met Pro

420 425 430

Arg Trp Leu Ser Ser Ser Asn Glu Leu Gln Leu Leu Asp Leu Ser Trp

435 440 445

Asn Arg Leu Thr Gly Ala Ile Pro Ser Trp Ile Gly Asp Phe Lys Ala

450 455 460

Leu Phe Tyr Leu Asp Leu Ser Asn Asn Ser Phe Thr Gly Glu Ile Pro

465 470 475 480

Lys Ser Leu Thr Lys Leu Glu Ser Leu Thr Ser Arg Asn Ile Ser Val

485 490 495

Asn Glu Pro Ser Pro Asp Phe Pro Phe Phe Met Lys Arg Asn Glu Ser

500 505 510

Ala Arg Ala Leu Gln Tyr Asn Gln Ile Phe Gly Phe Pro Pro Thr Ile

515 520 525

Glu Leu Gly His Asn Asn Leu Ser Gly Pro Ile Trp Glu Glu Phe Gly

530 535 540

Asn Leu Lys Lys Leu His Val Phe Asp Leu Lys Trp Asn Ala Leu Ser

545 550 555 560

Gly Ser Ile Pro Ser Ser Leu Ser Gly Met Thr Ser Leu Glu Ala Leu

565 570 575

Asp Leu Ser Asn Asn Arg Leu Ser Gly Ser Ile Pro Val Ser Leu Gln

580 585 590

Gln Leu Ser Phe Leu Ser Lys Phe Ser Val Ala Tyr Asn Asn Leu Ser

595 600 605

Gly Val Ile Pro Ser Gly Gly Gln Phe Gln Thr Phe Pro Asn Ser Ser

610 615 620

Phe Glu Ser Asn His Leu Cys Gly Glu His Arg Phe Pro Cys Ser Glu

625 630 635 640

Gly Thr Glu Ser Ala Leu Ile Lys Arg Ser Arg Arg Ser Arg Gly Gly

645 650 655

Asp Ile Gly Met Ala Ile Gly Ile Ala Phe Gly Ser Val Phe Leu Leu

660 665 670

Thr Leu Leu Ser Leu Ile Val Leu Arg Ala Arg Arg Arg Ser Gly Glu

675 680 685

Val Asp Pro Glu Ile Glu Glu Ser Glu Ser Met Asn Arg Lys Glu Leu

690 695 700

Gly Glu Ile Gly Ser Lys Leu Val Val Leu Phe Gln Ser Asn Asp Lys

705 710 715 720

Glu Leu Ser Tyr Asp Asp Leu Leu Asp Ser Thr Asn Ser Phe Asp Gln

725 730 735

Ala Asn Ile Ile Gly Cys Gly Gly Phe Gly Met Val Tyr Lys Ala Thr

740 745 750

Leu Pro Asp Gly Lys Lys Val Ala Ile Lys Lys Leu Ser Gly Asp Cys

755 760 765

Gly Gln Ile Glu Arg Glu Phe Glu Ala Glu Val Glu Thr Leu Ser Arg

770 775 780

Ala Gln His Pro Asn Leu Val Leu Leu Arg Gly Phe Cys Phe Tyr Lys

785 790 795 800

Asn Asp Arg Leu Leu Ile Tyr Ser Tyr Met Glu Asn Gly Ser Leu Asp

805 810 815

Tyr Trp Leu His Glu Arg Asn Asp Gly Pro Ala Leu Leu Lys Trp Lys

820 825 830

Thr Arg Leu Arg Ile Ala Gln Gly Ala Ala Lys Gly Leu Leu Tyr Leu

835 840 845

His Glu Gly Cys Asp Pro His Ile Leu His Arg Asp Ile Lys Ser Ser

850 855 860

Asn Ile Leu Leu Asp Glu Asn Phe Asn Ser His Leu Ala Asp Phe Gly

865 870 875 880

Leu Ala Arg Leu Met Ser Pro Tyr Glu Thr His Val Ser Thr Asp Leu

885 890 895

Val Gly Thr Leu Gly Tyr Ile Pro Pro Glu Tyr Gly Gln Ala Ser Val

900 905 910

Ala Thr Tyr Lys Gly Asp Val Tyr Ser Phe Gly Val Val Leu Leu Glu

915 920 925

Leu Leu Thr Asp Lys Arg Pro Val Asp Met Cys Lys Pro Lys Gly Cys

930 935 940

Arg Asp Leu Ile Ser Trp Val Val Lys Met Lys His Glu Ser Arg Ala

945 950 955 960

Ser Glu Val Phe Asp Pro Leu Ile Tyr Ser Lys Glu Asn Asp Lys Glu

965 970 975

Met Phe Arg Val Leu Glu Ile Ala Cys Leu Cys Leu Ser Glu Asn Pro

980 985 990

Lys Gln Arg Pro Thr Thr Gln Gln Leu Val Ser Trp Leu Asp Asp Val

995 1000 1005

<210> 5

<211> 21

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 5

atgcgtgttc atcgtttttg t 21

<210> 6

<211> 22

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 6

ctagacatca tcaagccaag ag 22

<210> 7

<211> 20

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 7

agcgaggttt tcgatccgtt 20

<210> 8

<211> 20

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 8

ctgttgagtc gttggcctct 20

<210> 9

<211> 23

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 9

ggtaacattg tgctcagtgg tgg 23

<210> 10

<211> 23

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 10

aacgacctta atcttcatgc tgc 23

Claims

1.一种调控植物抗铝性的ALR1基因的引物，其特征在于，所述引物包括核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示的上游引物和核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示的下游引物。

2.一种基于权利要求1所述引物制备得到的过表达拟南芥铝离子受体ALR1基因的载体，所述载体以35s-pCAMBIA1301作为骨架载体，还包括拟南芥铝离子受体ALR1基因，所述ALR1基因的核苷酸序列SEQ ID NO.3所示。

3.一种拟南芥铝离子受体ALR1基因或蛋白或权利要求1所述引物在植物抗铝性调控中的应用，所述ALR1基因的核苷酸序列SEQ ID NO.3所示，所述ALR1蛋白的氨基酸序列如SEQID NO.4所示。

4.过表达拟南芥铝离子受体ALR1基因或蛋白或权利要求2所述载体在提高植物的抗铝性中的应用，所述ALR1基因的核苷酸序列SEQ ID NO.3所示，所述ALR1蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示。

5.一种拟南芥铝离子受体ALR1基因或蛋白或权利要求1所述引物在调控铝胁迫植物的根系伸长量中的应用，所述ALR1基因的核苷酸序列SEQ ID NO.3所示，所述ALR1蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示。

6.过表达拟南芥铝离子受体ALR1基因或蛋白或权利要求2所述载体在提高铝胁迫植物的根系伸长量中的应用，所述ALR1基因的核苷酸序列SEQ ID NO.3所示，所述ALR1蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述根系为主根。

8.一种拟南芥铝离子受体ALR1基因或蛋白或权利要求1所述引物在调控铝胁迫植物的根系铝含量中的应用，所述ALR1基因的核苷酸序列SEQ ID NO.3所示，所述ALR1蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示。

9.过表达拟南芥铝离子受体ALR1基因或蛋白或权利要求2所述载体在降低铝胁迫植物的根系铝含量中的应用，所述ALR1基因的核苷酸序列SEQ ID NO.3所示，所述ALR1蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示。

10.根据权利要求3～9任一项所述的应用，其特征在于，所述植物包括拟南芥。