[发明专利]黄瓜硝酸盐转运蛋白NPF7.2基因、蛋白及表达方法

说明书

本发明公开了黄瓜NPF7.2基因，其序列如SEQ ID No.1所示。本发明还公开了黄瓜NPF7.2基因编码的蛋白，其序列如SEQ ID No.2所示。黄瓜NPF7.2全长1806bp，编码601个氨基酸1，其蛋白质分子质量为66.6kD，理论等电点为7.5，为稳定蛋白，含有12个跨膜螺旋区，第6个和第7个跨膜结构域之间存在一个大个亲水环，且该蛋白为亲水性蛋白。本发明还公开了上述黄瓜NPF7.2基因的时空表达。通过实时荧光定量得出其主要在根中和花中表达，表明NPF7.2可能不仅参与硝酸盐的转运，也可能是感受硝酸盐的信号受体。

技术领域

本发明涉及黄瓜NPF7.2基因、蛋白及基因表达方法，属于分子生物学领域。

背景技术

氮(N)是生命的基本元素之一，是构成叶绿素、蛋白质等物质的重要组分，对维持生物体的生命活动有重要意义，同时也是限制作物产量的关键元素。和其他元素不同，它不能从岩石种中释放到土壤中，在农业系统中，作物的高产依赖于大量氮肥的施用。但是有研究表明，从上世纪中叶以来，中国的氮肥的施用虽然在增加，利用率却从60％下降到2008年的28.3％，最近十年虽然在缓慢提升氮肥利用效率，但目前也仅达到30％左右，低于世界平均水平(ERSMAN J W.et al，2008)。氮肥的大量施用不仅造成了严重的经济损失，还带来了一系列严重的环境问题，例如：水土富营养化，土壤酸化，臭氧层的空洞等。黄瓜[(Cucumissativus L)]是我国重要的栽培蔬菜作物之一，黄瓜喜水喜肥，对肥料尤其是氮肥的需求量大，氮肥的过量施用也引起了黄瓜果实品质和食用安全的降低。因此，提高氮肥的利用率，减少氮肥的施用量，保证作物产量，具有重要的理论和现实意义。

为适应环境硝态氮供应浓度的时空变化，植物进化出了一系列的基因，按基因家族分类，主要有以下四个基因家族：硝酸盐、肽转运蛋白家族NPF家族(又名NRT1家族)，硝酸盐相关转运蛋白2家族NRT2家族、氯通道家族(LCA/H)和慢阴离子通道家族(SLAC/SLAH)来转运硝酸盐。硝态氮及多肽转运蛋白(NPFs，又称为NRT:硝态氮转运蛋白)家族庞大，在拟南芥和水稻中分别由53和93个NPF基因(Huang N C et.al.1996)。在拟南芥中的研究表明，硝酸盐转运蛋白NPF7.2主要负责硝态氮的运输同时缓解镉胁迫(Li J Y.et al,2010)。关于氮利用效率的研究主要集中在模式植物拟南芥和水稻上。对于园艺植物黄瓜而言，氮利用效率的研究虽然较多，但大部分集中于生理方面，在分子层面的研究较少，虽然黄瓜NRT2.1基因前人已有报道，但是黄瓜中NPF家族的报道较少。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供黄瓜NPF7.2基因序列、蛋白结构及基因表达方法。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种黄瓜NPF7.2基因，其序列如SEQ ID No.1所示。

进一步的，黄瓜NPF7.2基因序列全长为1806bp，编码601个氨基酸，其蛋白分子质量为66.6kD，理论等电点为7.5，负电荷氨基酸残基数为50个，正电荷残基数为51，不稳定系数为27.98，为稳定蛋白，脂肪系数96.04，总平均亲水性0.23。

黄瓜NPF7.2基因编码的蛋白，其序列如SEQ ID No.2所示。

进一步的，所述蛋白的跨膜螺旋区位置分别在SEQ ID No.2的1-47，71-82，106-114，138-157，181-199，223-228，252-352，376-387，411-429，453-510，534-558，582-601。

本发明还公开了上述黄瓜NPF7.2基因的表达方法，其步骤为：

(1)合成黄瓜NPF7.2基因的引物序列NPF7.2F和NPF7.2R，分别如SEQ ID No.3、SEQID No.4所示；