[发明专利]与甘薯耐盐相关蛋白IbTPS及其编码基因与应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种与甘薯耐盐相关蛋白IbTPS及其编码基因与应用。

背景技术

目前世界耕地面积中至少有20%受到土壤盐渍化的影响，并且有近50%可灌溉土壤也受到盐渍化不同程度的影响。中国盐碱土地的总面积超过3000万hm²，其中已开垦的约600万hm²，还有2000万hm²以上盐渍化土地等待开垦利用；此外，中国约有600万hm²次生盐渍化土壤，约占总耕地面积的10%。土地盐渍化作为日益严重的环境问题之一，严重制约着农业作物的生产。因此，深入研究植物的耐盐机理，培育耐盐作物新品种是利用盐碱地资源最经济、有效的措施之一。

植物的耐盐机理相当复杂，它涉及到生长发育、形态结构、生理特征以及代谢调节等诸多方面。植物在盐胁迫条件下，会采用一定的策略去阻止或减轻盐的危害，在长期的进化过程中，植物发展出了一系列的耐盐机制。海藻糖(Trehalose)是一种非还原性二糖，广泛存在于细菌、真菌、植物和动物中，它不仅是碳水化合物储存物质，而且还具有保护生物细胞和生物活性物质在脱水、干旱、高温、冷冻等不良环境条件下免遭破坏的功能。海藻糖-6-磷酸合成酶（trehalose-6-phosphate synthase,TPS）参与了海藻糖的合成，首先由UDP-葡萄糖和6-磷酸葡萄糖在TPS催化下，合成海藻糖-6-磷酸（trehalose-6-phosPhate,T6P），然后再在海藻糖-6-磷酸磷酸酯酶（trehalose-6-phoshate phosphatase,TPP）的催化下脱磷酸，最终生成海藻糖。植物中的TPS基因都以基因家族的形式存在。目前，TPS基因相继在拟南芥、水稻、烟草、马铃薯和番茄等植物中被发现，研究表明，将海藻糖合成相关基因TPS在以上植物中过量表达均可以有效提高转基因植物的耐盐、抗旱性。

发明内容

本发明的一个目的是提供与甘薯耐盐相关蛋白IbTPS及其编码基因。

本发明所提供的与甘薯耐盐相关蛋白，名称为IbTPS，来源于甘薯（Ipomoea batatas），如下（a）或（b）的蛋白质：

（a）由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

（b）将序列表中序列2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/或添加且与植物耐逆性耐逆性相关的由（a）衍生的蛋白质。

上述序列2由859个氨基酸残基组成。

上述蛋白中，所述一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加是指不多于十个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加。

编码上述蛋白的DNA分子也是本发明保护的范围。

上述DNA分子是如下1）-3）中任一种的DNA分子：

1）编码区为序列表中序列1所示的DNA分子；

2）在严格条件下与1）所示的DNA分子杂交且编码与植物耐逆性相关蛋白的DNA分子；

3）与1）的DNA分子至少具有90%、至少具有95%、至少具有96%、至少具有97%、至少具有98%或至少具有99%同源性且编码与植物耐逆性相关蛋白的DNA分子。

上述序列1由2580个碱基组成，其开放阅读框（ORF）为自5′末端第1-2580位碱基，编码氨基酸序列是序列表中序列2所示的蛋白。

上述严格条件为：50℃，在7％SDS、0.5M NaPO₄和1mM EDTA的混合溶液中杂交，在65℃，0.1×SSC，0.1%SDS中漂洗；也可为：在6×SSC，0.5%SDS的溶液中，在65℃下杂交,然后用2×SSC,0.1%SDS和1×SSC,0.1%SDS各洗膜一次。

含有上述DNA分子的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌也属于本发明的保护范围。

上述重组载体为将上述DNA分子替换掉表达载体pCBGUS中的gusA报告基因得到的载体。

在本发明的实施例中，上述重组载体具体为将序列表中序列1所示的DNA分子取代pCBGUS的BamH I和Sac I酶切位点间的小片段（gusA报告基因）得到的重组载体。

所述载体pCBGUS是通过包括如下步骤的方法得到的：

（1）将pCAMBIA1301载体经过HindIII和EcoRI双酶切，回收11786bp载体大片段；