[发明专利]一种毛竹基因PeLEA14及其应用

说明书

本发明公开了一种毛竹基因PeLEA14及其应用。该基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；该基因编码的蛋白质的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。本发明通过对毛竹抗旱LEA蛋白基因的研究，以对植物的抗旱性能进行改良，提高植物的抗旱性能。

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域，具体涉及一种毛竹基因PeLEA14及其应用。

背景技术

干旱和盐渍化是当今植物面临的主要非生物胁迫，其主要作用机理是使植物内外渗透压不一致导致机体脱水、萎焉、甚至死亡。为了应对这种环境的变化，植物发展演变出了多种生存策略，而植物胚胎发育晚期丰富(LEA)蛋白的发展演变就是策略之一，在植物应对复杂多变的环境下起着至关重要的作用。研究表明，LEA蛋白在植物对抗逆境中发挥着重要的作用。

研究表明，大多数高等植物种子成熟的最后阶段脱去90％的水分，脱水状态将有利于种子在极端干旱的环境中生存和传播。LEA蛋白普遍出现在胚胎发育的晚期，其含量随种子的脱水程度的增加而积累，在种子吸水萌动的几个小时后便逐渐消失。此外，离体胚和许多营养组织在外源ABA、渗透或低温胁迫的诱导下也能产生特异的Lea mRNA和LEA蛋白。这表明，LEA蛋白虽是阶段发育专一的，但可以被诱导，且无组织专一性。LEA蛋白由于具有很高的亲水性和热稳定性，使它即使在煮沸条件下也能保持水溶状态。研究表明，植物在水分胁迫中面临的最主要的问题是细胞组成成分的晶体化，这将破坏细胞的有序结构，导致细胞脱水死亡，影响植株的正常生长。而LEA蛋白高度亲水性的特性，能把足够的水分捕获到细胞内，从而保护细胞免受干旱胁迫的伤害。LEA蛋白的另一个特点是它们中的有些成员可被ABA和水分胁迫因子诱导产生，有时二者的作用可相互代替，如：为发育成熟的小麦胚在体外培养时并不累积LEA蛋白，但若在培养基中加入ABA或施加渗透胁迫条件，则可诱导LEA蛋白的产生。总之，据已有的很有研究表明，LEA蛋白的存在似乎总与脱水耐受性有密不可分的关系。

毛竹是中国分布最广的竹种之一，是重要的园林观赏植物和经济植物。由于毛竹较高的经济价值和观赏价值，前人在毛竹应对逆境时的抗逆机制做了深入研究。漆酶(LAC)在植物的生长发育过程中起到重要作用，李利超等学者在对毛竹进行ABA处理时，发现PeLAC的表达量出现明显变化，这反映了PeLAC对外源ABA较为敏感，可能参与了ABA的响应。毛竹在经受盐胁迫时，其PeSCR基因的表达发生明显变化，表明该基因参与了毛竹对盐胁迫的响应。肖冬长等学者从毛竹中克隆出PeMYB2并转入拟南芥中，发现盐胁迫处理后的拟南芥转基因植株具有更好的耐受性，并且进一步实验结果表明PeMYB2能调控下游相关抗逆基因的表达。了解毛竹的抗逆机制在应对森林资源匮乏、能源危机、环境恶化等方面发挥着重要作用。因此，进一步了解毛竹的分子抗逆机制有着重要的意义。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供一种毛竹基因PeLEA14及其应用，该基因能在干旱胁迫下表达量明显上调，提高植物的抗旱性能。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种毛竹基因PeLEA14，该基因的编码序列如SEQ ID NO.1所示或SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列经取代、缺失和/或添加一个或多个核苷酸，且能编码相同功能蛋白质的核苷酸序列。

其中，SEQ ID NO.1所示序列为从毛竹叶片RNA中通过PCR克隆得到的，核心编码区长度为456bp。

采用上述基因编码的蛋白质，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示或SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列经取代、缺失和/或添加一个或多个氨基酸，且表达相同功能蛋白质的氨基酸序列。