[发明专利]MaAQP1蛋白在植物耐逆性中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种MaAQP1蛋白在植物耐逆性中的应用。

背景技术

香蕉前期植株较小，根系浅生，易受旱，其叶面积大，蒸腾量大，早在其发生萎蔫之前，就已表现出缺水现状。尤其是在高温季节，香蕉受到干旱后，叶片失水，相对含水量下降，水分胁迫导致香蕉叶片的细胞质膜透性增大，极大地伤害香蕉正常的生理代谢活动，造成香蕉减产，品质下降等。香蕉栽培生产中，耗水量大，缺水会减少香蕉果实数量且使香蕉变小，挂果期受旱，会影响果实膨大。因此，对香蕉抗逆品种的改良是十分重要而且紧迫的。

水是细胞中最基本和重要的成分，细胞通过细胞膜进出水分，专门的膜通道促进了水分进出分子膜的效率。1988年，Peter Agre等在分离人红细胞中Rh蛋白时，在红细胞膜上发现了一个28kD的跨膜多肽，这种多肽非常丰富，分布广泛，也见于人类肾脏、大脑和植物体中。Peter Agre等证明该蛋白只能让水通过，称为CHIP28(通道形成完整膜蛋白，Channel-forming intagral membrane protein)。然而植物学界最初并未接受这一观点，其原因在于大多数高等植物体内并不存在像肾脏一样的器官或位点来转运水分，且生物膜本身的透性也足以满足植物细胞内的水分运动。但随着一些技术的进步，1993年，Maurel等经爪蟾卵母细胞异源表达系统第一次分离出拟南芥液泡膜上的水通道蛋白TIP，基于其专一的水转运功能，采用了aquaporin(水通道蛋白或水孔蛋白)一词。CHIP28也于1997年被基因组命名委员会命名为AQP1。随后，在许多动植物及微生物中相继发现的类似的专一性运输水的通道蛋白被统称为水通道蛋白(aquaporins，AQPs)。除了水，水通道蛋白还能使小分子如甘油，尿素以及一些离子在膜上进行渗透。在植物中，许多水通道蛋白已经被识别和研究。

大多数水通道蛋白在受到环境胁迫如干旱等时被诱导表达，并且分布在各种组织和器官中，存在于生长发育的各个时期，揭示了它们在整个生命活动中具有重要的作用。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种培育转基因植物方法。

本发明提供的方法，为将MaAQP1蛋白的编码基因导入目的植物，获得具有如下1)-3)中至少一种特征的转基因植物：

1)所述转基因植物的耐逆性高于所述目的植物；

2)所述转基因植物的根长大于所述目的植物；

3)所述转基因植物的根的根毛数目大于所述目的植物；

所述MaAQP1蛋白的氨基酸序列为序列表中的序列2。

所述MaAQP1蛋白的编码基因的核苷酸序列为如下1)或2)：

1)序列表中的序列1；

2)序列表中序列1自5’末端第1-855位核苷酸。

所述耐逆性为耐盐性和/或耐旱性。

所述耐盐性通过增加根长和/或提高存活率体现；

所述耐旱性通过增加根长、降低失水率和/或提高存活率体现。

所述根为主根；

所述MaAQP1蛋白的编码基因通过表达载体导入所述目的植物。

所述表达载体为将所述MaAQP1蛋白的编码基因插入pCAMBIA1304的NcoI和SpeI酶切位点间，得到的表达MaAQP1蛋白的载体。

所述目的植物为双子叶植物或者单子叶植物。

所述双子叶植物为拟南芥。

本发明的另一个目的是提供一种表达载体。

本发明提供的表达载体，具体为将所述MaAQP1蛋白的编码基因插入pCAMBIA1304的NcoI和SpeI酶切位点间中，得到的表达MaAQP1蛋白的载体；所述MaAQP1蛋白的编码基因为序列表中的序列1。

所述MaAQP1蛋白、所述MaAQP1蛋白的编码基因和/或所述的表达载体在植物育种中的应用也是本发明保护的范围；

或所述MaAQP1蛋白或所述MaAQP1蛋白的编码基因在培育耐逆性植物中的应用；所述植物为拟南芥；所述耐逆性为为耐盐性和/或耐旱性也是本发明保护的范围。

本发明的实验证明，本发明将香蕉果实(Musa acuminate L.AAA group cv.Brazilian)的MaAQP1基因，导入野生型拟南芥中，得到转基因植物，转基因植物在高盐和/或干旱胁迫条件下根长、存活率均高于野生型拟南芥，为植物育种奠定了基础，从而解决香蕉抗逆方面所面临的问题。

附图说明

图1为MaAQP1转基因株系的PCR检测