[发明专利]一种烟草KUP7蛋白及其编码基因与应用

说明书

本发明涉及基因工程领域，具体公开了一种烟草KUP7蛋白及其编码基因与应用。本发明首次提供了分离自烟草的KUP7基因，所述KUP7基因核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示，其编码的蛋白KUP7的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，经功能验证，本发明提供的KUP7基因转入钾吸收缺陷型酵母突变株R5421后，表达所述KUP7基因的重组酵母具有钾离子吸收，转运功能。说明本发明提供的KUP7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领域，具体地说，涉及一种来自烟草的钾转运蛋白KUP7及其编码基因与应用。

背景技术

钾转运体是能在外界钾离子浓度极低时将钾离子转运至细胞内的载体蛋白。钾转运体通常是一些跨膜蛋白，通过构象变化完成钾离子的跨膜转运，是一种需要ATP提供能量的主动运输过程，通常是K⁺/H⁺或K⁺/Na⁺协同运输。

现有技术对于钾转运体基因的研究在模式植物拟南芥中比较广泛，例如，研究表明拟南芥突变体kup6较野生型植株在干旱胁迫下的存活率降低，而35S::KUP6过表达转基因植株的耐旱能力却得到了明显的增强(Shabala et al.,2007)；而KUP7基因的突变体幼苗在低钾胁迫下表现出叶片黄化的低钾敏感表型，其根部的钾离子含量显著下降，KUP7基因功能的缺失使拟南芥幼苗在低钾条件下对钾的吸收能力降低、木质部汁液中钾离子浓度降低(Min et al.,2016)。

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，对于烟草中钾转运体基因的研究较少，烟草KUP的功能未知。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种烟草KUP7蛋白及其编码基因与应用。

为了实现本发明目的，本发明的技术方案如下：

本发明首先提供一种钾转运蛋白，获自烟草，命名为KUP7蛋白，是如下(a)或(b)

(a)其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示；

(b)SEQ ID NO.1所示序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有与(a)同等功能的由(a)衍生的蛋白质。

本发明提供了编码所述烟草KUP7蛋白的基因，所述基因为如下1)或2)或3)的DNA分子：

1)编码区如SEQ ID NO.2所示的DNA分子；

2)在严格条件下与1)限定的DNA序列杂交且编码与植物钾离子吸收和转运调控相关蛋白的DNA分子；

3)与1)或2)限定的DNA序列具有90％以上同源性且编码与植物钾离子吸收和转运调控相关蛋白的DNA分子。

经研究发现，所述KUP7基因在促进钾离子吸收和转运方面发挥明显作用。

进一步地，本发明所述KUP7基因由以下步骤制备得到：

设计PCR扩增引物，所述PCR扩增引物包括正向引物和反向引物：正向引物的核苷酸序列为：5’-ATGGTGAATGTGGGATTGGA-3’，所述的反向引物的核苷酸序列为5’-TCACACCATATATGTCATGC-3’；(2)提取烟草细胞总RNA，合成烟草细胞cDNA，以烟草细胞cDNA为模板进行KUP7基因的PCR扩增，得到目的片段，测序。

优选的，所述的PCR扩增的体系为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。