[发明专利]具有耐盐功能的基因、其编码蛋白及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有耐盐功能的基因、其编码蛋白及其应用。特别涉及一种盐藻（Dunaliella viridis）硫氧还蛋白（thioredoxin）基因DvTRX的核苷酸序列，及其编码蛋白及其在提高生物耐盐能力和在改良农作物性状中的应用。

背景技术

世界人口日益增长，耕地面积日趋减少，提高农作物产量成为了解决这对矛盾的重要途径。然而，土壤盐渍化、干旱、极端温度和营养贫瘠等各种环境胁迫严重影响了农作物的生长和发育并降低其产量。植物遭受逆境胁迫时，在初期阶段会造成植物体离子失衡和渗透紊乱；胁迫的延续或加重还常常会伴随活性氧的产生和氧化胁迫的发生。盐碱化是影响植物生长的最重要的环境压力之一，它严重影响了农作物的产量和生产力。世界20%的可耕土地严重的盐渍化，严重影响了粮食的产量。大量实验证明转基因植物中活性氧清除因子的过量表达，或具有更高活性氧清除功能的突变体对环境胁迫，具有更强的耐受性。研究生物的抗盐机制，利用分子生物学技术来获得抗性基因，揭示植物与逆境之间的关系，辅助作物育种，已经成为了提高农作物产量的有效途径之一。

杜氏藻属(Dunaliella)是自然界中广泛存在的真核单细胞绿藻，广泛分布于盐湖、海洋、盐土等高盐度的环境中，尤其在高盐水域中是主要种群，很容易从自然环境中分离得到。盐藻（Dunaliella viridis）是杜氏藻属中具有代表性的一个种。该种又称杜氏盐藻、绿色杜氏藻、盐生绿色杜氏藻等。对环境具有极强的适应能力，是已知最耐盐的真核生物：能耐受高盐、重金属、强烈紫外线辐射等环境胁迫。因此，盐藻成为了一个重要的耐逆基因资源宝库。

硫氧还蛋白( Thioredoxin , Trx) 是一类广泛存在于生物体内的多功能酸性蛋白。硫氧还蛋TRX家族是一类小分子量( 约12 kD) 的蛋白质，普遍存在于从原核生物到高等真核生物的几乎所有生物个体中。硫氧还蛋白具有多种生物学功能，对维持生物体内稳定的氧化还原状态具有重要的作用。其功能绝大多数是依赖于硫氧还蛋白还原靶蛋白中的二硫键。所有硫氧还蛋白均有一个保守的氧化还原活性位点氨基酸基序, Cys-Gly-Pro-Cys(CGPC) ,活性中心有两个具有氧还活性的半胱氨酸残基，2 个Cys 残基可通过转移2 个电子和2 个质子可逆地形成二硫化物，为一系列生理反应提供氧化还原对。除了还原靶蛋白的二硫键之外，它还作为H+ 供体参与对酶的调节，对转录因子进行调控及在氧化逆境中发挥作用。

Trx 具有调节细胞生长、抑制凋亡、调节基因转录等功能。Trx 还与植物耐逆性相关，如参与植物抗旱、耐热和抗氧化胁迫过程，调节抗逆基因的表达等。目前，还没有文献报到硫氧还蛋白具有耐盐的功能。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种具有耐盐功能的基因，该基因是从盐藻（Dunaliella viridis）中分离出来的硫氧还蛋白（thioredoxin）基因，称为DvTRX。

本发明的目的之二在于提供该基因的编码蛋白。

本发明的目的之三在于提供一种载体，该载体含有本发明的基因。

本发明的目的之四在于提供一种含有本发明基因的宿主细胞。

本发明目的之五是提供利用基因提高生物耐盐性方面的应用，其特征在于含有DvTRX基因的盐敏感酵母细胞可以获得一定的耐盐能力。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种具有耐盐功能的基因，其特征在于该基因为SEQ ID NO：1所示的DNA序列。

上述的基因的编码蛋白，其特征在于该蛋白是SEQ ID NO 2 所示的氨基酸序列。

一种重组表达载体，该重组载体含有上述的基因。

一种宿主细胞，该宿主细胞含有上述的重组表达载体。

一种上述的具有耐盐功能的基因在提高生物体耐盐能力中的应用。

一种上述的具有耐盐功能的基因在改良农作物性状中的应用。

本发明通过逆境胁迫的方法，从盐藻中克隆到了一个硫氧还蛋白基因，并通过实验证明了它还具有耐盐的功能。隆分析盐藻中TRX基因有助于深入理解盐藻抗盐机制，同时也会为生物耐盐基因工程和分子育种提供了基因资源。本发明首次从盐藻（Dunaliella viridis）中分离到硫氧还蛋白（thioredoxin）基因DvTRX，并通过转化酵母细胞证明该基因还具有耐盐功能和改良农作物性状的应用价值。

附图说明