[发明专利]海马齿水通道蛋白SpAQP1及其编码基因在提高植物耐盐中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及海马齿水通道蛋白SpAQP1及其编码基因在提高植物耐盐中的应用。

背景技术

土壤盐碱化是影响农业生产和生态环境的重大问题。全国第二次土地普查资料显示，我国盐碱地面积为5.27亿亩，其中具有农业利用潜力的面积约为2亿亩。通过转基因技术培育耐盐作物新品种是开发利用盐碱地的一条有效途径。

海马齿（Sesuvium portulacastrum）又名滨水菜，属于双子叶植物纲石竹亚纲番杏科，为多年生肉质草本植物，多生长在热带、亚热带海边沙地，对滨海高盐环境具有极高的耐受性，能够在海水的冲击和浸泡下健康生长并完成其生活史，是一种典型的盐土植物。因此以海马齿为材料，从中挖掘耐盐基因资源用于作物抗逆新品种的培育，对提高作物耐盐性、开发利用盐碱土壤具有重要的应用价值。

水分子的跨膜运动并不是通过自由扩散的方式进行的，而是需要一种膜蛋白的协助来完成，这种蛋白称为水通道蛋白(aquaporin,AQP)。AQP在动物、植物和微生物细胞中大量存在，在调节水分运输、保持细胞内外水分平衡中发挥重要作用。

发明内容

本发明的一个目的是提供海马齿水通道蛋白SpAQP1及其编码基因。

本发明提供的蛋白，是如下（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相关的由（a）衍生的蛋白质。

上述一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加为不超过10个取代和/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分子为如下1）-4）中任一所述的DNA分子：

1）编码区为序列表中序列1所示的DNA分子；

2）编码区为自5’末端第1-852位核苷酸所示的DNA分子；

3）在严格条件下与1）或2）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；

4）与1）或2）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。

上述严格条件可为在6×SSC，0.5%SDS的溶液中，在65oC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分子的表达盒、重组载体、转基因细胞系或重组菌。

上述重组载体为将序列表中序列1自5’末端第1-852位核苷酸插入载体pCAMBIA1304的Nco I和Spe I酶切位点间得到的载体。

扩增上述DNA分子的全长或其任一片段的引物对。

在本发明的实施例中，引物对如下：

F-1304-AQP：5′-GACCATGGCGAAGGATTTTGAAACAGGAGGAG-3′(划线部分为Nco I酶切位点)和

R-1304-AQP：5′-CGACTAGTCACGTTGGAGGAGCTCCTAAAG-3′(划线部分为Spe I酶切位点)。

上述的蛋白、上述DNA分子或上述的表达盒、重组载体、转基因细胞系或重组菌在调控植物耐逆性中的应用也是本发明保护的范围。

上述应用中，所述调控植物耐逆性为提高植物耐逆性。所述耐逆性为耐盐性；所述植物为单子叶植物或双子叶植物；所述双子叶植物具体为烟草（Nicotiana tabacum）。

本发明的另一个目的是提供一种培育转基因植物的方法。

本发明提供的方法，是将编码上述蛋白的DNA分子导入目的植物中，得到转基因植物；所述转基因植物的耐逆性高于所述目的植物。

上述方法中，编码上述蛋白的DNA分子是通过上述的重组载体导入目的植物中；

所述耐逆性为耐盐性。

上述方法中，所述植物为单子叶植物或双子叶植物；所述双子叶植物具体为烟草。

本发明的实验证明，本发明从优秀耐盐植物资源海马齿中分离了水通道蛋白基因SpAQP1，SpAQP1在受到盐胁迫时表达显著增加，在植物中过表达时能明显提高植物的耐盐能力。SpAQP1可用于耐盐作物新品种的培育，在盐碱地开发利用中具有广阔应用潜力和价值。