[发明专利]天山雪莲sikLTP基因在培育抗逆植物中的应用

说明书

技术领域：

本发明涉及一种从菊科凤毛菊属植物天山雪莲(Saussurea involucrata Kar.et Kir)中克隆得到sikLTP基因，构建植物表达载体，转化植物，并对植物抗寒、抗旱和抗虫效果进行评价，增加了植物的抗逆性能。

背景技术：

LTP即脂质转移蛋白(Lipid transfer protein)，是一类小的Cysteine-rich lipid-binding蛋白(Jian-XunFENG，Sheng-Jian JI，Analysis of Five Differentially Expressed Gene Families in Fast Elongating CottonFiber，Acta Biochimica et Biophysica Sinica，2004，36(1)：51-56)，具有在细胞膜内外转移磷脂的能力。植物中的LTP具有共同的结构和功能性质：分子量较低(大约为9-10kDa)(Z.S.Gao·W.E.van deWeg·J.G.Schaart，I.M.van der Meer·L.Kodde·M.Laimer，Linkage map positions and allelic diversity oftwo Mal(non-specific lipid transfer protein)genes in the cultivated apple(Malus domestica)，Theor ApplGenet，2005，110：479-491)(F.Chen·M.R.Foolad，Nucellar-cell-specific expression of a lipid transferprotein gene in barley(Hordeum vulgare L.)，Plant Cell Reports，1999，18：445-450)、高等电点、存在7-8个Cysteine残基、具有90-93个氨基酸、位于保守位点并形成4个二硫桥、表达具有专一性(Mariangela S.S.Diz，AndréO.Carvalho and Valdirene M.Gomes，Purification and molecular massdetermination of a lipid transfer protein exuded from Vigna unguiculata seeds，Braz.J.Plant Physiol，2003，15(3)：171-175)。

LTP具有4个α螺旋(α-helice)和一个C端，由4个二硫键所稳定，并具一个内陷的疏水腔，LTP运输磷脂分子时就是磷脂分子的疏水脂肪链尾嵌入LTP的疏水。LTP的这一特点恰好适于转运磷脂功能(Kresten -Larsen，Jakob R.Winther，Surprisingly high stability of barley lipid transferprotein，LTP1，towardsdenaturant，heat and proteases，Federation of European Biochemical Societies，2001，488：145-148)，LTP在膜之间进行磷脂转运比较公认的模式是LTP与磷脂形成LTP磷脂复合体。LTP对酰基链的强烈结合作用，及LTP空间结构已表明有一疏水腔，LTP正好以其疏水腔容纳磷脂分子的一个酰基链，而不是整个磷脂分子。磷脂分子的两个酰基链同LTP的作用是一个强一个弱，这有利于当LTP携带磷脂分子到达膜表面时，进行磷脂的交换。

LTP能够在生物膜之间转运磷脂，参与了细胞内生物膜形成，近期的研究又发现LTP具信号肽，可从细胞内分泌到细胞外，位于细胞壁上，因而又对其在细胞内的转运脂质能力产生疑问。而有证据表明LTP参与了角质与腊质的形成、植物的抗病反应和植物对环境变化(温度、盐、干旱协迫)(张明永，梁承邺，植物脂质转运蛋白的研究进展，生物化学与生物物理进展，2000，27(3)：244-247)的适应。Hany(Hany A.M.Sror，a，Gilbert Tischendorf，Cryoprotectin protects thylakoids during afreeze-thaw cycle by a mechanism involving stable membrane binding，Cryobiology，2003，47：191-203)等人发现，LTP虽然在菠菜的抗寒中通过与类囊体膜结合，稳定膜结构从而增加了菠菜的抗寒性。