[发明专利]AsMIPS1基因克隆、表达载体构建和应用

说明书

本发明涉及基因工程技术领域，具体涉及AsMIPS1基因克隆、表达载体构建和应用。本发明通过对匍匐翦股颖耐热性和热敏性植株进行分析，挖掘到抗热胁迫和抗镉胁迫的新基因—肌醇‑1‑磷酸合成酶编码基因，试验结果表明，肌醇‑1‑磷酸合成酶编码基因编码的肌醇‑1‑磷酸合成酶在热胁迫和镉胁迫下具有较高的表达，可缓解热胁迫和镉胁迫下的叶绿素损失、光化学抑制、丙二醛积累、导电率上升，并可提高植物抗氧化酶活性，具有提高植物抗逆性的功能，在抗逆性植物育种中具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及基因工程技术领域，具体涉及AsMIPS1基因克隆、表达载体构建和应用。

背景技术

自然环境中，高温、重金属污染等胁迫会导致植物生长发育受阻。随着全球气候变暖，高温等极端天气频发，严重限制了作物的栽培种植和产量。此外，镉是环境中毒性较强的重金属元素之一，随着工业的发展，农田土壤镉污染严重，据调查，我国镉的点位超标率为7.0％。

匍匐翦股颖(Agrostis stolonifera)属禾本科植物，一种冷季型草坪草。由于其耐低修剪、成坪速度快、再生能力强等优点，是世界范围内广泛应用的优质草种，尤其用于建植高质量的精细草坪，如高尔夫球场的果岭和运动场草坪等。然而，匍匐翦股颖耐热性较差、重金属土壤条件下难生长，并导致草坪质量降低，在其使用过程中，常常会因为受到高温胁迫或环境重金属污染而对其生长发育和草坪质量造成严重影响。因此，提高匍匐翦股颖的耐热性及重金属抗性是目前亟待解决的问题，同时匍匐翦股颖分布范围广泛，也是抗逆基因挖掘的重要材料。

利用基因工程提高植物抗逆性是现代增强植物抗逆性的一个重要方法。利用基因工程可以把有抵抗外界逆境功能的基因筛选出来，来提高植物抗逆性，但目前对匍匐翦股颖抗逆性基因的研究和挖掘还不够深入，因此，挖掘匍匐翦股颖多效抗逆性基因，为植物抗逆基因库提供新的基因资源是有待解决的重要问题。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供AsMIPS1基因克隆、表达载体构建和应用。

本发明提供了肌醇-1-磷酸合成酶,所述肌醇-1-磷酸合成酶具有如SEQ ID NO:8所示的氨基酸序列。

本发明所述的肌醇-1-磷酸合成酶，其来源于匍匐翦股颖，其氨基酸序列为首次公开，与现有其他物种的肌醇-1-磷酸合成酶的氨基酸序列存在差异。

本发明提供了编码所述肌醇-1-磷酸合成酶的核酸。

进一步的，本发明所述的核酸，其可以是DNA、RNA、cDNA或PNA。在本发明实施例中，所述核酸为DNA形式。所述DNA形式包括cDNA、基因组DNA或人工合成的DNA。所述DNA可以是单链的或是双链的。核酸可以包括具有不同功能的核苷酸序列，如编码区和非编码区，非编码区如调控序列(例如启动子或转录终止子)。核酸在拓扑学上可以是线性或环状的。核酸可以是载体(如表达或克隆载体)的一部分，或一个片段。所述核酸可直接从天然来源获得，或者可由重组、酶法或化学技术辅助制备。

更进一步的，在本发明的具体实施例中，所述的核酸来源于匍匐翦股颖LOFSTL-93，具有如SEQ ID NO:3所示的核苷酸序列。

本发明对匍匐翦股颖的强耐热性植株LOFSTL-93和热敏感植株W66569的进行试验分析，挖掘到耐热性关键基因—肌醇-1-磷酸合成酶(AsMIPS1)编码基因，其编码产物肌醇-1-磷酸合成酶在高温下仍具有较高的表达水平，可对高温下光化学效率降低、叶绿素含量降低、丙二醛和导电率降低进行缓解，同时发现所述酶可提高植物镉胁迫抗性，具有提高植物抗逆性的性能。经进一步序列分析表明，该基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:3所示，为尚未公开的编码匍匐翦股颖肌醇-1-磷酸合成酶的新基因，为植物抗逆性基因资源库提供了新的基因来源。