[发明专利]陆地棉磷脂酰肌醇特异的磷脂酶C基因GhPIPLC2-2及其应用

说明书

本发明公开了一种陆地棉磷脂酰肌醇特异的磷脂酶C基因GhPIPLC2‑2，该基因cDNA的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示，其编码的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。本发明还公开了所述基因GhPIPLC2‑2在培育耐盐性植物或提高植物耐盐性中的应用。实验证实过表达GhP‑PLC2‑2基因的拟南芥中对盐敏感，敲除或RNAi该基因将显著提高植物的盐抗性，预示GhPIPLC2‑2基因在应用于培育耐盐植物中具有重要作用。

技术领域

本发明涉及陆地棉磷脂酰肌醇特异的磷脂酶C基因GhPIPLC2-2及其在提高植物耐盐性中的应用。属于植物基因工程领域。

背景技术

人口增长和农业生态环境变化影响着人们的粮食安全。高盐胁迫将导致农作物减产。为了减轻高盐胁迫对粮食生产安全的影响，人们需要培育新的适应“高盐环境”的农作物品种，以期待这些品种可以承受在高盐胁迫下具有良好的生长发育，实现在盐碱地高产丰产，以满足人们对农产品日益增长的需求。因此，培育耐盐植物具有重要意义。

磷脂是生物膜的一个重要的成分，磷脂中的一些成员具有重要的信号传导等生物学功能。磷脂酶可切割磷脂中的相关化学键以维持膜脂质的稳态和稳定。磷脂酶C(Phospholipase C，PLC)是水解磷脂甘油侧的磷酸二酯键，生成二脂酰甘油(diacylglycerol，DAG)和磷酸化的头部基团的酶类。根据底物特异性，植物中的PLC可分为三类：作用于常见磷脂(如磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺)的非特异性PLC(non-specificPLC，NPC)，水解磷酸肌醇的磷酸肌醇特异性PLC(phosphoinositide-specific PLC；PI-PLC)和水解糖基磷脂酰肌醇(glycosylphosphatidylinositol，GPI)-锚定蛋白的GPI-PLC等。研究表明一些磷脂酶参与了植物应对一些生物或非生物胁迫，诸如干旱、低温、高热、高盐、高渗、重金属胁迫、磷缺乏、病原体侵染等。此外某些类型磷脂酶还能调节植物的发育过程，诸如参与调解花粉管的生长、胚胎发生以及根和叶的发育等。越来越多的结果表明，磷脂酶在植物生长，发育以及应对非生物和生物胁迫中起着重要作用。

PI-PLC可水解磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate,PIP2)产生二酰基甘油(diacylglycerol，DAG)和肌醇1,4,5-三磷酸(inositol 1,4,5-triphosphate，IP3)。PI-PLC在植物不同的发育阶段和各种组织如叶、根、茎、花和果实中表达。在拟南芥、水稻等多种植物中，干旱、寒冷、盐、热、ABA和水杨酸(SA)等显著诱导PI-PLC的表达，PI-PLC可在植物生长发育和应激反应中发挥重要作用。尽管PI-PLC的信号传导功能已在动物系统中得到了较为明确的阐述，但PI-PLC在植物中的作用机理仍有待进一步探究。为了更好地了解植物PI-PLC的功能，在棉花中探讨PI-PLC并研究其功能也是非常必要的。然而检索发现有关陆地棉磷脂酰肌醇特异的磷脂酶C基因GhPIPLC2-2及其在提高植物耐盐性中的应用尚未见报道。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种陆地棉磷脂酰肌醇特异的磷脂酶C基因GhPIPLC2-2及其在提高植物耐盐性中的应用。

本发明所述的陆地棉磷脂酰肌醇特异的磷脂酶C基因，其特征在于：所述基因命名为陆地棉磷脂酰肌醇特异的磷脂酶C基因GhPIPLC2-2，该基因cDNA的核苷酸序列如SEQ IDNo.1所示，为1737bp。进一步的，所述GhPIPLC2-2基因含有9个外显子，8个内含子。

本发明还公开了所述陆地棉磷脂酰肌醇特异的磷脂酶C基因编码的氨基酸序列，其特征在于：所述氨基酸序列如SEQ ID No.2所示，编码578个氨基酸。进一步的，所述GhPIPLC2-2基因编码的蛋白含有氨基酸数578个，理论等电点6.02，分子量为66126.45Da。

本发明还提供了含有上述陆地棉磷脂酰肌醇特异的磷脂酶C基因GhPIPLC2-2的表达载体。所述表达载体为重组原核表达载体或重组植物表达载体。