[发明专利]烟草KC1基因及应用

说明书

本发明涉及烟草KC1基因及应用。所述烟草KC1基因及其编码蛋白质的序列分别如SEQ ID NO:1和2所示。本发明首次从烟草中克隆得到KC1基因并通过酵母功能互补实验验证了该基因的生物学功能，烟草KC1基因具有促进钾离子吸收和转运的功能。

技术领域

本发明涉及基因工程技术领域，具体地说，涉及烟草KC1基因及应用。

背景技术

钾离子通道是允许钾离子特异通透质膜的离子通道，而阻碍其他离子通透，特别是钠离子。这些通道一般由两部分组成：一部分是通道区，选择并允许钾离子通过，而阻碍钠离子；另一部分是门控开关，根据环境中的信号而开关通道。

现有技术对于钾离子通道基因的研究在模式植物拟南芥中比较广泛，例如，从Dreyer等使用非洲爪蟾卵母细胞检测植物的K⁺通道基因的电生理活动中首次发现了KC1，随后Geoffrey Duby等对KC1研究中发现，KC1基因表达的亚基不能形成四聚体从而导致KC1基因的沉默，但是可以结合由AKT1基因编码的亚基形成不同的K⁺通道蛋白，从而调控K⁺的吸收和转运，同时Dietmar Geiger在拟南芥的根中也发现了KC1对KAT1互相作用，从而提高了KAT1在低钾条件下对K⁺的吸收。随后Linda Jeanguenin等利用电生理技术，成功发现了KC1的表达调控了KAT2基因对K⁺的吸收和转运，证明了KC1基因具有对不同基因的调节作用。

烟草是一种耗钾量很大的作物，烟叶钾含量是衡量烟叶品质的的重要指标，目前，对于烟草中钾离子通道的研究较少。

发明内容

本发明的目的是提供烟草KC1基因及其编码的蛋白质。

本发明的另一目的是提供烟草KC1基因的应用。

为了实现本发明目的，本发明提供的烟草KC1基因，其为编码如下蛋白质(a)或(b)的基因：

(a)由SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

(b)SEQ ID NO:2所示序列经取代、缺失或添加一个或几个氨基酸且具有同等功能的由(a)衍生的蛋白质。

本发明烟草KC1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示，基因全长1989bp。本发明采用如下方法克隆得到烟草KC1基因：

①在进行KC1基因PCR扩增之前，提取烟草细胞总RNA，并将提取得到的总RNA反转录为cDNA。在本发明中，所述的烟草细胞总RNA的提取采用本领域常用的提取细胞总RNA的技术方案即可，本发明的实施例中具体的可采用Trizol法。在本发明中，所述的烟草细胞总RNA提取的原料为烟草的新鲜叶片，所述烟草采用为本领域常规的烟草品种，如K326。

②在提取得到烟草细胞总RNA后，将所述烟草细胞总RNA反转录合成cDNA。在本发明中，所述的cDNA的合成采用本领域常规的cDNA的合成方法即可，无其他特殊要求；具体的本发明实施例中采用TaKaRa公司的cDNA合成试剂盒完成cDNA的合成。

③在得到cDNA之后，进行KC1基因PCR扩增，得到目的片段。在本发明中，所述KC1基因PCR扩增的体系优选为20μL体系，包括Premix ExTaq 10μL，10μM的正向引物0.5μL，10μM的反向引物0.5μL，烟草细胞cDNA 1μL，ddH₂O 8μL。在本发明中，所述KC1基因的PCR扩增的反应程序优选为：95℃预变性5min；95℃变性30s；55℃退火30s；72℃延伸2min；35个循环。

④在KC1基因PCR扩增得到目的片段后，将所述目的片段进行测序，得到KC1基因。本发明在所述的PCR扩增后优选的对目的片段进行纯化，本发明对所述纯化的方法没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的DNA纯化试剂盒进行即可。