[发明专利]利用拟南芥的抗逆基因AtGST提高植物的抗逆性

说明书

技术领域

本发明涉及作物遗传育种领域，具体涉及一种来源于拟南芥的抗逆相关的基因。

背景技术

自然界中，由于不同的地理位置、气候条件以及人类活动等多方面原因，造成了各种逆境，植物常在不利的环境条件下生长， 如干旱、水涝、盐害、低温、高温、病虫害等。对农业生产来说，各种逆境是影响作物产量和品质最直接、最重要的因素。因此，加强植物抗性生理的研究，探明植物在逆境下的生命活动规律并加以人为调控，培育具有抵抗不良环境性状的优良品种，以提高作物的产量和品质，对于获得农业高产稳产具有重要意义。

谷胱甘肽S－转移酶（glutathione S-transferase，简称GST，EC2.5.1.18）是广泛分布于植物、动物、鸟类、昆虫及微生物体内的一组多功能同工酶，其主要功能是催化各种亲电子化合物与还原型谷胱甘肽的巯基偶联，增加其疏水性而易于穿越细胞膜，分解后排出体外，从而达到解毒的作用。植物GST分为8类，分别为phi(F), tau(U), theta(T), zata(Z), lambda(L), DHAR, TCHOD和MAPEG。其中，最大的两类phi（F）和tau（U）为植物所特有，在植物修复有机化合物，尤其是对除草剂的分解过程中起着至关重要的作用。此外，在提高植物抗逆性方面也具有重要的作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种拟南芥抗逆相关的GST基因。

所说的拟南芥抗逆相关基因，是AtGSTU19，它具有SEQ ID No1的序列。

上述基因编码的蛋白质，它具有SEQ ID No2的氨基酸序列。

上述基因AtGSTU19能用于植物遗传转化，在制备抗逆的转基因植物中的应用。

上述所说的拟南芥抗逆相关基因AtGSTU19，是通过以下方法得到：

1. 拟南芥cDNA文库的构建

本发明将拟南芥种子经2.5% (v/v) Ca(ClO)₂消毒后种植在黑土：蛭石：珍珠岩 (1:1:1) 混合基质中，22 ^oC，16 h光照培养生长20 d。选生长健壮的幼苗提取总RNA。以总RNA为模板，Oligo (dT)为引物，参照全式金生物科技有限公司cDNA合成试剂盒说明(http://www.transgen.com.cn)，在AMV反转录酶的作用下合成cDNA。

2.       引物的设计与合成

本发明设计一对引物，引物两端分别引入BamHI和SacI的酶切位点。

AtGSTU19-F: 5'-AAGGATCCATGGCGAACGAGGTGATTCTTC-3'

AtGSTU19-R: 5'-AAGAGCTCTTACTCAGGTACAAATTTCTTC-3'

引物由上海生工生物工程技术有限公司合成 (http://www.sangon.com)。

3. PCR的方法获得拟南芥抗逆相关基因AtGSTU19片段

本发明的PCR扩增采用大连宝生物工程有限公司 (http://takara.com.cn) 的 PCR试剂，在50 μl的体系中进行PCR反应，反应参数为：94 ^oC预变性1 min，94 ^oC变性30 s；55 ^oC退火30 s；72 ^oC延伸1 min；共扩增30个循环，再72 ^oC延伸10 min。经过1.0% 的琼脂糖凝胶电泳检测扩增产物为一条约600 bp的片段。

4. 克隆鉴定与序列测定

扩增片段采用爱思进生物技术（杭州）有限公司 (http://axygenbio.com) DNA琼脂糖凝胶回收试剂盒回收后，克隆到大连宝生物有限公司(http://takara.com.cn)的pMD-18-Simple T载体上进行克隆鉴定和序列测定。

5.   序列分析

本发明通过核苷酸序列测定分析，最终获得拟南芥抗逆相关基因AtGSTU19，其核苷酸序列信息如SEQ ID No1所示，其氨基酸序列如SEQ ID No2所示。

    本发明所述的抗逆基因AtGSTU19能用于植物遗传转化，在培育提高抗逆性植物中的应用。

本发明实现的有益效果: