本发明涉及基因工程，具体涉及一种甘蔗耐低钾相关sccbl04基因及其应用。
背景技术：
1、钾是植物细胞中含量最丰富的阳离子之一，参与植物生长发育及生理代谢过程。农业生产上，缺钾会影响作物的产量和品质。甘蔗是我国重要的糖料作物，也是喜钾作物。钾供应不足会导致甘蔗产量和蔗糖份显著降低。我国主蔗区土壤普遍存在缺钾的情况，需额外补充钾肥才能保障甘蔗的产量和品质。然而，我国钾资源总体稀缺，钾盐储量逐年减少，长期依赖进口的局面难以改变。此外，在甘蔗生产中钾肥利用效率低，仅30％左右。因此，缺钾已经成为限制了我国甘蔗产业的可持续发展的重要因素之一。
2、cbls(calcineurin b-like proteins)是一类植物中特有的ca2+信号传导感受器。其蛋白结构相对比较保守，都具有能与ca2+结合的ef-hand结构，且蛋白的c末端都含有一个fpsf的基序，能被其互作的cipk蛋白磷酸化，从而增强cbl与cipk蛋白结合的强度及cbl-cipk复合体对特异的下游靶蛋白的磷酸化活性。部分的cbl蛋白在n端含有豆蔻酰化结构，能在细胞膜锚定和蛋白互作过程中发挥重要作用。在逆境胁迫下，cbl能与类钙调磷酸酶b互作蛋白激酶(cbl-interacting protein kinase,cipk)形成cbl-cipk信号系统，感知ca2+信号的动态变化并向下传导，从而调控相关生理过程，在作物响应低钾、干旱和高盐等非生物胁迫中发挥重要作用。
技术实现思路
1、本发明的目的在于深入探讨sccbl04基因在植物对低钾胁迫应答中的功能，以期对运用分子育种技术培育耐低钾的植物优异品种提供指导。
2、本发明提供了一种甘蔗耐低钾相关基因sccbl04，其核苷酸序列如seq id no.1所示。
3、本发明还保护sccbl04基因所编码的蛋白，该蛋白的氨基酸序列如seq id no.2所示。
4、含有所述sccbl04基因的重组表达载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌等生物材料均属于本发明的保护范围。
5、所述的重组表达载体可用现有的植物表达载体进行构建，例如可以是双元农杆菌载体和可用于植物微弹轰击的载体等。使用sccbl04基因构建重组表达载体时，可在其转录起始核苷酸前加上任何一种增强型、组成型、组织特异型或诱导型启动子，它们可单独使用或与其它的植物启动子结合使用；此外，使用sccbl04基因构建重组表达载体时，还可使用增强子，包括翻译增强子或转录增强子，这些增强子区域可以是atg起始密码子或邻接区域起始密码子等，但必需与编码序列的阅读框相同，以保证整个序列的正确翻译。所述翻译控制信号和起始密码子的来源是广泛的，可以是天然的，也可以是合成的。翻译起始区域可以来自转录起始区域或结构基因。
6、携带有所述sccbl04基因的重组表达载体可通过ti质粒、ri质粒、植物病毒载体、直接dna转化、显微注射、电导、农杆菌介导等常规生物学方法转化到植物细胞或组织中。
7、所述的表达盒尤其是指含有所述sccbl04基因的表达盒。
8、所述的转基因细胞系尤其是指人工构建的稳定表达所述sccbl04基因，或所述sccbl04基因编码蛋白的转基因细胞系。
9、所述的重组菌尤其是指使用sccbl04基因构建的大肠杆菌或农杆菌。
10、本发明还提供了一种用于扩增所述sccbl04基因的引物，该引物序列如seq idno.3-4所示。
11、f:5'-atgggttgcgtgtcgtccaagcg-3'(seq id no.3)；
12、r:5'-tcagtcacagacttctgaatgc-3'(seq id no.4)；
13、进一步地，本发明还保护所述sccbl04基因、所述sccbl04基因编码的蛋白或含有该基因的所述生物材料在提高植物对低钾胁迫耐受性的应用。所述生物材料是指含有所述sccbl04基因的重组表达载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌等。
14、进一步地，本发明还保护所述sccbl04基因、所述sccbl04基因编码的蛋白和含有该基因的所述生物材料在植物种质资源改良中的应用。所述生物材料是指含有所述sccbl04基因的重组表达载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌等。
15、进一步地，本发明还保护所述sccbl04基因、所述sccbl04基因编码的蛋白或含有该基因的所述生物材料在植物育种中的应用，所述育种的目的为培育具有较强低钾胁迫耐受性的植物品种。所述生物材料是指含有所述sccbl04基因的重组表达载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌等。
16、本发明还提供了一种提高植物对低钾胁迫耐受性的方法，通过增强植物中sccbl04基因的表达水平，提高植物对低钾胁迫耐受性，所述sccbl04基因核苷酸序列如seqid no.1所示。
17、优选的，所述的植物为含有sccbl04基因或其同源基因的植物品种，包括但不限于拟南芥或甘蔗。本发明前期通过拟南芥突变体筛选得到一个对低钾胁迫敏感的突变体atcbl04，利用农杆菌gv3101将基因sccbl04通过遗传转化转入拟南芥突变体atcbl04中进行基因sccbl04功能验证，得到回补株系，通过低钾胁迫耐受性实验发现，sccbl04能够减弱低钾胁迫对植株生长的抑制作用，恢复植株的生长，提高植株对低钾胁迫的耐受性。
1.一种甘蔗耐低钾相关sccbl04基因，其特征在于，其核苷酸序列如seq id no.1所示。
2.权利要求1所述的sccbl04基因编码的蛋白质，其特征在于，其氨基酸序列如seq idno.2所示。
3.含有权利要求1所述的sccbl04基因的生物材料。
4.根据权利要求3所述的生物材料，其特征在于，所述的生物材料为重组表达载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌。
5.用于扩增权利要求1所述的sccbl04基因的引物，其特征在于，所述的引物序列如seqid no.3-4所示。
6.权利要求1所述的sccbl04基因、权利要求2所述的蛋白质或权利要求3所述的生物材料在提高植物对低钾胁迫耐受性的应用。
7.权利要求1所述的sccbl04基因、权利要求2所述的蛋白质或权利要求3所述的生物材料在植物种质资源改良或植物育种中的应用。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述育种的目的为培育对低钾胁迫具有强耐受性的植物品种。
9.根据权利要求6、7或8所述的应用，其特征在于，所述的植物为含有sccbl04基因或其同源基因的植物品种。
10.一种提高植物对低钾胁迫耐受性的方法，其特征在于，通过增强植物中sccbl04基因的表达水平，提高植物对低钾胁迫耐受性，所述sccbl04基因核苷酸序列如seq id no.1所示。
