[发明专利]小金海棠MxHA7蛋白及其编码基因与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种小金海棠MxHA7蛋白及其编码基因与应用。

背景技术

铁是一种重要的营养元素，参与许多的生理生化反应。世界上1/3的土壤都是碱性的，在这种土壤中Fe³⁺的含量很丰富，但是Fe³⁺的可溶性很低。植物缺铁会引起叶片黄化、早衰、光合作用下降等现象，严重者造成作物产量与品质下降。农业生产缺铁是一个世界性的问题，世界各国都有大量有关植物缺铁的报道。

植物很难从这种土壤中吸收和利用铁元素。植物必须把Fe³⁺转化成Fe²⁺才能满足植物对铁元素的需要，为了更大限度的促进这种转化，植物形成了典型的两种吸铁机制，双子叶植物属于机理I。果树是重要的双子叶植物，其营养主要是从砧木中取得的，小金海棠是从四十种苹果种和生态型中筛选出来的一种铁高效的优良砧木，与铁低效型苹果砧木山定子比，在缺铁情况下小金海棠的根部出现明显的酸化，并且有很高的阳离子交换量，这些现象可以适应缺铁胁迫，因此小金海棠属于机理I植物。

在机理I中，植物会发生一些生理生化反应来适应缺铁的胁迫，如根尖膨大、根毛增多，根细胞结构的变化等。而在黄瓜中研究表明，H⁺的外流与根毛产生部位和根尖膨大区时相对的。番茄中研究发现H⁺的释放与质膜上的H⁺-ATPase有关。根部周围的酸化与H⁺-ATPase蛋白含量的增加有关。说明在缺铁的情况下，H⁺-ATPase起着非常重要的作用，主要把根部吸收的铁离子通过木质部向地上部运输，但是其再缺铁情况下的作用机制还没有研究清楚。除了与铁胁迫有关外，H⁺-ATPase还参与其他的生理生化过程，如糖信号传导、气孔开闭、盐胁迫等。

H⁺-ATPase是一个含有多亚基的基因家族，第一个克隆到的H⁺-ATPase基因是拟南芥中的AHA1和AHA3，随着拟南芥基因组测序成功，从拟南芥中一共克隆到了12个H⁺-ATPase基因，但是AHA12可能是一个假基因。之后还在许多物种上克隆到了此基因，如黄瓜、番茄、烟草，酵母等。H⁺-ATPase基因具有组织特异性，在根、叶、花和果实中都有此基因的表达。在拟南芥中研究表明，AHA2和AHA7基因是和缺铁最相关的，AHA2基因与根部酸化有关，AHA7与根毛的产生有关。在黄瓜中克隆的两个基因，在缺铁情况下CsHA1基因的转录水平会增加，而CsHA2基因却不受缺铁调控。转基因植株可以明显的提高抗逆性。

发明内容

本发明的目的是提供一种小金海棠MxHA7蛋白及其编码基因与应用。

本发明提供的蛋白质，获自小金海棠，是如下(a)或(b)：

(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

(b)将序列表中序列1的氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物中P型H⁺-ATPase酶活性相关的由(a)衍生的蛋白质。

为了使(a)中的蛋白质便于纯化，可在由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。

表1标签的序列