[发明专利]烟草KUP2基因及应用

说明书

本发明涉及烟草KUP2基因及应用。所述烟草KUP2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KUP2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KUP2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KUP2基因及应用。

背景技术

钾转运体是一种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过表达转基因植株耐旱能力却得到了明显增强(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基因的功能未知。

发明内容

本发明的目的是提供烟草KUP2基因及其编码的蛋白质。

本发明的另一目的是提供烟草KUP2基因的应用。

为了实现本发明目的，本发明提供的烟草KUP2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KUP2基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示，基因全长2310bp。本发明采用如下方法克隆得到烟草KUP2基因：

①在进行KUP2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KUP2基因PCR扩增，得到目的片段。在本发明中，所述KUP2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KUP2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KUP2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KUP2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。