[发明专利]一种唐古特白刺NtCIPK9基因及其表达蛋白和应用

说明书

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域，具体涉及一种唐古特白刺NtCIPK9基因及其表达蛋白和应用。

背景技术

唐古特白刺（Nitraria tangutorum）属于蒺藜科（ Zygophyllaceae）白刺属（Nitraria），强旱生落叶灌木，为中国特有白刺种类，主要分布于我国西北部地区。唐古特白刺抗旱、耐盐碱、防风沙、耐贫瘠，可改善盐碱质土壤，提高土壤肥力，防风固沙，维持绿洲，保护生态平衡。其浆果状核果富含维生素C、黄酮、蛋白质、以及19种氨基酸和21种微量元素，具有食用价值。此外，其果实还具有健脾胃，降血脂，降血糖以及抗氧化等药用价值。唐古特白刺作为一种生态和经济植物逐渐受到关注。目前，对唐古特白刺的研究主要集中在抗旱耐盐生理生化性质，果实营养成分分析以及育种等方面，为唐古特白刺的分子机理研究提供大量的数据支持，为抗性基因及其它功能基因的运用奠定基础。

CIPKs（CBL-interacting protein kinase），Ca²⁺信号途径中与上游CBL特异性相互作用的蛋白激酶，这类蛋白在N端含有保守的SNF激酶结构域和C端的NAF结构域。在模式植物拟南芥中有26个CIPK类同源异型盒基因，水稻中有30个CIPK类同源异型盒基因，杨树中有27个CIPK类同源异型基因。另外，到目前为止，还没有在植物以外的物种中发现类似基因，因此CIPK基因是植物所特有的Ca²⁺信号通路中的Ser/Thr类磷酸蛋白激酶基因。众多研究表明，植物所特有的CIPK类基因在植物耐盐，耐低钾，抗寒和抗旱等抗逆过程中发挥重要作用。

在拟南芥的研究中发现，AtCIPK9基因是植物响应低钾环境的一个关键调控基因。在拟南芥突变体cipk9-1和cipk9-2植株与野生型相比，其生长明显受到低钾环境的抑制。CIPK9基因启动子的GUS染色和荧光实时定量PCR分析表明，CIPK9基因在拟南芥的根茎叶中均有表达。根部的表达主要是在根部的成熟区，包括根毛，在根尖和伸长区并无CIPK9基因的表达。此外，在拟南芥的花瓣，萼片和荚果中也能检测到CIPK9基因的表达。分子生物学研究证明了CIPK9与CBL3共同作用，调节植物体内钾离子平衡。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种唐古特白刺NtCIPK9基因。本发明的另一目的是提供唐古特白刺NtCIPK9基因的表达蛋白。本发明还有一目的是提供唐古特白刺NtCIPK9基因在植物耐盐育种中的应用。

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种唐古特白刺NtCIPK9基因，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

上述的唐古特白刺NtCIPK9基因的表达蛋白，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

上述的唐古特白刺NtCIPK9基因在植物耐盐育种中的应用。

含有唐古特白刺NtCIPK9基因的载体。

含有唐古特白刺NtCIPK9基因的宿主细胞。

有益效果：与现有技术相比，本发明根据唐古特白刺的抗逆特性，利用唐古特白刺的叶片组织，在已有的部分转录组数据的基础上，同源克隆了唐古特白刺抗逆相关的CIPK基因全长，依据拟南芥中的同源基因而命名为NtCIPK9。在正常培养环境中，唐古特白刺NtCIPK9基因过表达的拟南芥T3代纯合植株的生长发育与野生型无明显差异。在盐胁迫处理过程中，转NtCIPK9基因纯合株的耐盐性大于野生型拟南芥。通过NtCIPK9基因纯合拟南芥植株的耐盐性分析，证明了唐古特白刺NtCIPK9基因在植物耐盐方面的功能，为植物抗逆基因库增加资源，这对于提高植物的耐盐性研究具有重要意义。

附图说明

图1是唐古特白刺总RNA的1%琼脂糖凝胶电泳图；

图2是NtCIPK9基因片段克隆，5’RACE，3’RACE以及NtCIPK9基因全长克隆的PCR结果；