[发明专利]玉米分泌型磷脂酶A2基因ZmsPLA2-2在改变植物抗旱性中的应用

说明书

技术领域

本发明属植物生物工程育种领域，具体说，涉及一种玉米分泌型磷脂酶A2基因ZmsPLA2-2在改变植物抗旱性中的应用。

背景技术

磷脂作为细胞膜的骨架成分，在细胞膜感受刺激并传递信息进入细胞的过程中发挥十分重要的作用。当细胞膜上的受体接受外界信号后，受体激活相关酶将磷脂转变为信号分子，如磷酸肌醇(phosphoinositides,PIs)、三磷酸肌醇(IP3)、二酯酰甘油(diacylglycerol，DAG)、磷脂酸(phosphatidicacid，PA)、游离脂肪酸(freefattyacid，FFA)等，进而引发细胞内的一系列反应。磷脂信号参与光合作用、激素信号等调控，影响植物生长发育过程及抗逆性。

磷脂酶A(phospholipaseA，PLA)家族由磷脂酶A1(PLA1)和磷脂酶A2(PLA2)两类组成。二者分别在sn-1和sn-2位上催化磷脂的水解。其中PLA2催化磷脂生成sn-1位带酰基链的溶血磷脂和自由脂肪酸(FFA)，广泛存在于细菌、植物、哺乳动物组织的细胞和分泌物中。在植物中，PLA2参与了多种生命活动，如衰老、损伤、胁迫应答、病原体防御和诱导次级代谢物积累等。PLA2可分为五种类型：分泌型PLA2(sPLA2s)，胞质Ca²⁺依赖型PLA2(cPLA2s)，Ca²⁺不依赖型PLA2(iPLA2s)，PAF酰基水解酶(PAF-AH)和溶酶体PLA2s。植物中未发现胞质Ca²⁺依赖型cPLA2，其PLA2主要是sPLA2和与动物iPLA2同源的类patatinPLA2(PAT-PLA2)。PAT-PLA2是PLA2和PLA1活性兼有的脂酰水解酶。植物特异性的PLA2是sPLA2。不同种类的PLA2结构、功能各有不同，但其生理生化特性却有许多相似之处。

sPLA2基因的序列已经从多种植物中克隆得到。1999年，Kim等和等分别从康乃馨和水稻中克隆到可能的sPLA2基因全序列(序列号分别为AF064732，AJ238116和AJ238117)。2003年，Lee等和Bahn等对拟南芥数据库搜索发现与动物sPLA2同源的同工酶有4个，分别为AtPLA2-α(At2g06925)、AtPLA2-β(At2g19690)、AtPLA2-γ(At4g29460)和AtPLA2-δ(At4g29470)。其中，AtPLA2-α和AtPLA2-γ有了较详细的研究。2010年，Liao和Burns从甜橙中克隆到两个sPLA2基因CssPLA2-α和CsPLA2-β，并发现光调控这两个基因的表达。