[发明专利]与扁蓿豆抗逆性相关的Y2

说明书

本发明提供了一种与扁蓿豆抗逆性相关的Y₂K₄型脱水素蛋白MrY₂K₄及其编码基因及其应用。本发明通过RT‑PCR技术，从扁蓿豆中克隆分离到一个新的YnKn型脱水素蛋白及其编码基因MrY₂K₄，并用原核表达手段将MrY₂K₄基因编码区连接到大肠杆菌表达载体后，将该原核表达载体转入大肠杆菌表达菌株，用IPTG诱导后实现了MrY₂K₄蛋白在大肠杆菌中的过量表达，结果显示，MrY₂K₄蛋白过量表达在逆境胁迫下对大肠杆菌具有保护效果，因此，通过生物技术方法可将该基因用于改良植物和微生物的抗盐和耐热性。

技术领域

本发明属于生物基因工程技术领域，具体涉及一种与扁蓿豆抗逆性相关的Y₂K₄型脱水素蛋白MrY₂K₄及其编码基因及其应用。

背景技术

扁蓿豆Medicago ruthenica(L.)又名花苜蓿、扁豆子、野苜蓿等，为一年生或多年生豆科苜蓿属植物。扁蓿豆生态适应性广，在我国北方、西南地区以及西伯利亚、蒙古利亚均有分布，多生长于山坡草地处。经研究发现，扁蓿豆具有很强的抗寒性、耐盐性和抗旱性，是唯一可适应干旱、高原严寒及贫瘠土壤的豆科苜蓿属植物。

晚期胚胎发育丰富蛋白(late embryogenesis abundant protein，LEA)最初在种子中发现，之后的研究显示其广泛分布于藻类、酵母、线虫、蓝细菌及高等植物的各个组织和器官中。大量的研究表明，LEA是高等植物在抵御干旱、低温和高盐等引起脱水的环境因素及脱落酸(ABA)诱导下表达最为明显的一类逆境应答蛋白。脱水素蛋白(Dehydrin，DHN)属于LEA II家族，是一类较早发现的LEA蛋白，含有明显的结构特征。脱水素蛋白含有至少一个的保守的富含赖氨酸的基序K-片段，有些通常还含有Y-片段和S-片段。基于Y，S，K片段出现的类型和数量不同，可将脱水素蛋白分为5个亚家族：YnSKn、SKn、Kn、YnKn、和KnS型。其中，YnKn型脱水素蛋白的特征是其N末端含有保守性的Y片段([T/V]D[E/Q]YGNP)，C末端有富含赖氨酸的K片段([E/K/R]KKG[I/L]MDKIKEKLPG)。

目前还未见扁蓿豆中YnKn型的抗逆脱水素蛋白基因克隆和抗逆性功能鉴定的报道。因此，挖掘扁蓿豆中与非生物胁迫相关的优异YnKn型抗逆脱水素蛋白，探究MrY₂K₄基因在扁蓿豆响应逆境胁迫中的功能，可为解析扁蓿豆抗逆机理提供新的理论依据、并为培育抗旱、耐盐碱等逆境的高抗牧草新品种提供基因资源。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种与扁蓿豆抗逆性相关的Y₂K₄型脱水素蛋白MrY₂K₄及其编码基因及其应用。

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：

一种与扁蓿豆抗逆性相关的Y₂K₄型脱水素蛋白MrY₂K₄，其氨基酸序列如SEQ IDNO：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的氨基酸序列，或含2个以重复形式([T/V]D[E/Q]YGNP)出现在脱水素蛋白的N-端的Y-片段和4个富含赖氨酸的K-片段(EKKGIMDKIKEKLPG或其衍生物)且具有与SEQID NO：2氨基酸残基序列相同活性的氨基酸序列。