[发明专利]一个拟南芥蛋白激酶及其编码基因与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种拟南芥蛋白激酶及其编码基因与应用，尤其涉及一种拟南芥R蛋白RPM1介导的蛋白激酶基因AtRIPK(GeneID:841492)，属于基因工程技术领域。

背景技术

蛋白激酶，又称蛋白质磷酸化酶(Proteinphosphakinase)是一类催化蛋白磷酸化的酶。蛋白激酶可以将腺苷三磷酸(ATP)上的γ-磷酸基团转移到蛋白质分子的氨基酸残基上，导致蛋白质构象改变，从而使蛋白质功能激活或失活。目前，已发现的蛋白激酶约有300种左右，其分子内都存在一个同源的由约270氨基酸残基构成的催化结构区。蛋白激酶在植物信号识别与转导过程中起着重要的作用。按照磷酸化底物中氨基酸残基的不同类型，植物中的蛋白激酶主要有丝/苏氨酸类蛋白激酶，酪氨酸激酶，组氨酸激酶等。近年来，通过蛋白激酶的结构与功能分析来鉴定、阐明各种条件下基因表达调控的机理得到了广泛关注。目前，在植物中已有大量文献报道蛋白激酶可以参与植物相应外界环境胁迫的信号传导过程，提高植物对外界逆境的适应能力。

作物在其生长发育中经常受到诸如低温、干旱和高盐等诸多非生物逆境的胁迫，严重影响作物的产量和种植面积。现有研究表明，土壤盐碱化和次生盐碱化问题在世界范围内广泛存在，特别是干旱、半干旱地区，问题更为严重。我国盐渍化土壤面积大、分布广、类型多，约占国土面积的10%，而且每年盐碱化和次生盐碱化都在不断加重。明确植物对逆境的反应机制，将为抗逆基因工程研究和应用提供科学论据。作物感受逆境刺激后，胁迫信号经历一系列传递过程，最后诱导特定功能基因的表达，在生理生化上作出调节反应。提高作物的抗逆性，已经成为作物遗传研究及品种改良的重要任务之一。

拟南芥(Arabidopsisthaliana)属十字花科，芸薹属植物，不仅是第一个获得基因组序列的模式植物(AthanasiosTheologisetal.,NATURE,VOL.408:816-820)，也是基因功能研究最为深入的模式植物。因此，从拟南芥中鉴定和克隆与盐迫相关的基因，并将其应用于提高植物对逆境胁迫的抗性以及培育耐逆境胁迫的转基因植物新品种，对植物抗逆性能的提高将具有重要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种拟南芥蛋白激酶基因AtRIPK及其编码的蛋白，通过转基因技术为将来培育和改良抗逆性转基因植物新品种奠定基础。

本发明提供的拟南芥耐盐性的蛋白激酶的编码基因的核苷酸序列如SEQIDNo:1所示。

本发明提供的拟南芥耐盐性的蛋白激酶的氨基酸序列如SEQIDNo:2所示。

本发明的蛋白激酶的编码基因全长为1389bp，编码的蛋白分子由462个氨基酸组成(SEQIDNo:2)，等电点(PI)为9.47，分子量(MW)为51.7KD，分子式为C₂₂₆₂H₃₆₁₀N₆₆₈O₆₈₇S₁₇，不稳定系数(II)为45.71，平均疏水性(GRAVY)为-0.688，脂肪系数(AI)为73.44。

本发明的拟南芥耐盐性的蛋白激酶编码基因被命名为AtRIPK基因，实验表明本发明提供的拟南芥耐盐性的蛋白激酶AtRIPK基因导入拟南芥后受盐胁迫而明显诱导表达，证明本发明AtRIPK基因参与拟南芥的耐盐胁迫应答反应。

使用AtRIPK基因构建重组植物表达载体时，在其转录起始核苷酸前可加上任何一种增强型启动子或组成型启动子，如花椰菜花叶病毒(CaMV)35S启动子、玉米的泛素启动子(Ubiquitin)，可单独使用或与其它植物启动子结合使用。

为了便于对转基因植物材料进行鉴定，可以对植物表达载体进行加工（如加入GUS基因、萤光素酶基因、庆大霉素标记物、卡那霉素标记物等）或是抗化学试剂标记基因(如抗除莠剂基因)等。或者不加任何选择性标记基因，直接以逆境筛选转化植株。

本发明同时提供拟南芥蛋白激酶基因AtRIPK在培育耐盐性植物中的应用，即：利用克隆的AtRIPK基因的CDS序列，构建CaMV35S-AtRIPK的融合基因，并进行植物转化，从而获得在拟南芥中组成型表达AtRIPK目的基因的转基因植物。

所述的CaMV35S-AtRIPK融合基因的构建，具体操作过程如下：