[发明专利]甜菜碱转运蛋白及其编码基因和它们的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种甜菜碱转运蛋白，还涉及甜菜碱转运蛋白的编码基因，以及含有甜菜碱转运蛋白基因的重组载体和细胞，以及甜菜碱转运蛋白及其编码基因含有该基因的重组载体及细胞在培育具有耐碱性转基因生物中的应用。

背景技术

甜菜碱转运蛋白(betaine transporter)是细胞中负责转运甜菜碱的一种跨膜运输蛋白，广泛存在于细菌和高等生物中。目前的研究表明，甜菜碱具有多种功能，作为甲基供体，具有促进动物脂肪代谢，缓和应激，调节渗透压、增进食欲、稳定维生素、预防球虫病、提高饲料利用率等功效。

作为生物细胞内主要的相容性溶质之一的甜菜碱，在维持细胞渗透压，对生物酶的保护和抗盐的持久性有重要的作用。当受盐碱或水分胁迫时，细胞质中积累大量有机渗透调节剂如甜菜碱，而将细胞质中的无机渗透调节剂主要是助挤向液泡，使胞质与细胞内液泡)外环境维持渗透平衡，这样避免了细胞质高浓度无机离子对酶和代谢的毒害。

发明内容

本发明的发明人基于对甜菜碱转运蛋白的分子生物学研究，意外地发现从嗜碱芽孢杆菌(N16-5，CGMCC NO.0369)中得到了一种甜菜碱转运蛋白及其编码基因，另一方面还提供了含有甜菜碱转运蛋白基因的重组载体和细胞，以及甜菜碱转运蛋白及其编码基因含有该基因的重组载体及细胞在培育具有耐碱性转基因生物中的应用。

本发明提供了一种甜菜碱转运蛋白，其中，该甜菜碱转运蛋白具有SEQ ID No：2所示的氨基酸序列，或者该甜菜碱转运蛋白具有将SEQ ID No：2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代、缺失或添加后仍具有甜菜碱转运蛋白活性的氨基酸序列。

本发明还提供了一种甜菜碱转运蛋白基因，其中，该基因具有SEQ ID No：1所示的核苷酸序列，或者该基因具有编码SEQ ID No：2所示的氨基酸序列的核苷酸序列。

另外，本发明还提供了一种重组载体，其中，该重组载体含有本发明提供的甜菜碱转运蛋白基因。

本发明还提供了一种转基因细胞，其中，该转基因细胞含有本发明提供的甜菜碱转运蛋白基因。

本发明还提供了得到的甜菜碱转运蛋白及其编码基因、含有该基因的重组载体及转基因细胞在培育具有耐碱性转基因生物中的应用。

甜菜碱转运蛋白在耐盐碱植物培育等方面具有重要的应用潜力。通过克隆得到甜菜碱转运蛋白基因，并通过转基因的操作将微生物来源的甜菜碱转运蛋白导入到植物细胞中，获得耐盐碱性提高的转基因植株成为可能。

附图说明

图1显示了重组载体pUC18-Bspn165-opuD导入的大肠杆菌K12(pUC18-Bspn165-opuD)的耐碱性的测定结果，其中，将重组载体pUC18-Bspn165-opuD导入的大肠杆菌K12(pUC18-Bspn165-opuD)分别接种到pH为8.0、8.5、9.0和9.5(含有50mM的CAPS、HEPES和TRICINE，5N NaOH调节)的LB液体培养基中(100μg/ml氨苄青霉素)，培养12小时后测定OD₆₀₀，以导入pUC18空载体的大肠杆菌K12为对照(每组三个平行)。

图2显示了甜菜碱转运蛋白缺失的大肠杆菌K12(ΔopuD)以及导入重组载体pUC18-Bspn165-opuD的K12(ΔopuD)(pUC18-Bspn165-opuD)耐碱性的测定结果，其中，将导入重组载体pUC18-Bspn165-opuD的K12(ΔopuD)(pUC18-Bspn165-opuD)和甜菜碱转运蛋白缺失的大肠杆菌K12(ΔopuD)分别接种到pH为8.0、8.5、9.0和9.5(含有50mM的CAPS、HEPES和TRICINE，5N NaOH调节)的LB液体培养基中，培养12小时后测定OD₆₀₀，以大肠杆菌K12为对照(每组三个平行)。

具体实施方式

以下本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种甜菜碱转运蛋白，其中，该甜菜碱转运蛋白具有SEQID No：2所示的氨基酸序列，或者该甜菜碱转运蛋白具有将SEQ ID No：2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代、缺失或添加后仍具有甜菜碱转运蛋白活性的氨基酸序列。优选地，所述甜菜碱转运蛋白具有SEQ ID No：2所示的氨基酸序列。