[发明专利]利用人的抗逆基因HsGST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，具体地说，利用农杆菌将人谷胱甘肽S-转移酶基因转化到植物中，使之能在植物中高效表达，提高植物的抗逆性。

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）是广泛分布于动物、植物、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（如各种环境致癌物、污染物、药物等）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。GST有多种亚型，其中GSTA是人肝脏中主要的亚型，包括GSTA1，GSTA2，GSTA3，GSTA4，GSTA5五种亚型，占肝脏GST的65%－80%，具有重要的解毒功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种人谷胱甘肽S－转移酶基因的新用途，将该基因转入植物中，可提高植物对盐、干旱的耐受性。

所说的人抗逆相关基因，是HsGSTA3，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HsGSTA3能用于植物遗传转化，在制备抗逆的转基因植物中的应用。

上述所说的人抗逆相关基因HsGSTA3，是通过以下方法得到：

1.       PTDS方法获得人抗逆相关基因HsGSTA3

PTDS方法参照Xiong AS等 [Xiong AS, Yao QH, Peng RH, Li X, Fan HQ, Cheng ZM, Li Y (2004) A simple, rapid, high-fidelity and cost-effective PCR-based two-step DNA synthesis method for long gene sequence. Nucleic Acids. Res 32，e98]。

该方法共设计16对引物用于基因的合成。在50 μl反应体系中，内侧引物（P2-P31）的添加量为10 ng，外侧引物（P1，P32）添加量为100 ng，扩增条件为：94 ℃ 预热10 min；94 ℃， 30 s；54 ℃，30 s；72 ℃，40 s；35个循环；最后72 ℃延伸10 min。使用的Taq DNA聚合酶为KOD FX taq酶（Toyobo公司日本）扩增目的基因。经过1.0%的琼脂糖凝胶电泳检测扩增产物为一条约700 bp的片段。

2. 引物的设计与合成

本发明设计16对引物，外侧引物两端分别引入BamHI和SacI的酶切位点。引物顺序为5′→3′。

P1: AAGGATCCATGGCAGGGAAGCCCAAGCTTCACTACTTCAATGGACGGGGCAGAATGGAGCCCATCCGG

P2: CCAGCTGCAGCCAAGAGCCACCGGATGGGCTCCATTCTGCCCCGTCCATTGAAGTAGTGA

P3: GCAGAATGGAGCCCATCCGGTGGCTCTTGGCTGCAGCTGGAGTGGAGTTTGAAGAGAAAT

P4: ATCTTCTGCAGATCCTATAAATTTCTCTTCAAACTCCACTCCAGCTGCAGCCAAGAGCCA

P5: AGTGGAGTTTGAAGAGAAATTTATAGGATCTGCAGAAGATTTGGGAAAGTTAAGAAATGA

P6: GCTGGAACATCAAACTCCCATCATTTCTTAACTTTCCCAAATCTTCTGCAGATCCTATAA

P7: TTGGGAAAGTTAAGAAATGATGGGAGTTTGATGTTCCAGCAAGTACCAATGGTTGAGATT

P8: TGTACCAACTTCATCCCATCAATCTCAACCATTGGTACTTGCTGGAACATCAAACTCCCA