抗旱耐盐基因IpNY-B1及其编码蛋白和应用论文和设计-罗鸣

全文摘要

本发明涉及一种抗旱耐盐基因IpNY‑B1及其编码蛋白和应用，发明人从一种沙砾海滩重要野生植物‑厚藤中克隆得到IpNY‑B1基因，将该基因导入宿主植物细胞、组织或植株个体中，能提高植物抗旱和耐盐性；导入酿酒酵母中，能提高工程菌株对高盐和氧化胁迫耐受性。该基因在提高植物和工程菌株抗逆性领域具有显著的应用前景。

主设计要求

1.一种耐盐性蛋白IpNY-B1，其特征在于，氨基酸序列为SEQIDNO.4，编码该氨基酸的核苷酸序列，由扩增引物SEQIDNO.1和SEQIDNO.2以厚藤cDNA为模板扩增得到。

设计方案

1.一种耐盐性蛋白IpNY-B1，其特征在于，氨基酸序列为SEQ ID NO.4，编码该氨基酸的核苷酸序列，由扩增引物SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.2以厚藤cDNA为模板扩增得到。

2.根据权利要求1所述的耐盐性蛋白IpNY-B1，其特征在于，所述核苷酸序列含有SEQID NO.3所示的序列。

3.一种重组表达载体，其特征在于，含有权利要求1或2所述核苷酸序列，并且所述核苷酸序列与所述表达载体的表达控制序列可操作地连接。

4.根据权利要求3所述的重组表达载体，其特征在于，所述载体为转基因过表达载体pCAMBIA1300(m)-IpNY-B1。

5.根据权利要求3所述的重组表达载体，其特征在于，所述载体为酿酒酵母重组表达载体pYES2-IpNY-B1。

6.一种提高工程菌株酿酒酵母对高盐和氧化胁迫耐受性的方法，其特征在于，将权利要求1或2所述核苷酸序列、权利要求3或5所述的重组表达载体导入工程菌株，并使所述核苷酸序列表达。

7.权利要求1的蛋白、权利要求1或2所述的核苷酸序列、权利要求3或5所述的重组表达载体用于提高工程菌株酿酒酵母对高盐和氧化胁迫耐受性的用途。

设计说明书

技术领域

本发明属于植物基因工程和分子生物学技术领域，涉及一种抗旱耐盐基因IpNY-B1及其编码蛋白和应用。

背景技术

非生物逆境胁迫(如干旱、盐、重金属和极端温度)等不利因素使许多植物生存受到严重危害，全球每年因此造成的农作物损失高达数千亿元。此外，人口增长、耕地面积减少、农业减产等问题的出现，迫切需要提高作物的产量。了解植物抗逆性形成机制，挖掘重要抗逆基因资源，培育具有抗逆性的农作物新品种，具有重要应用价值和战略意义。我国是土壤盐碱化最严重的国家之一，研究并提高植物抗逆能力对改良与利用盐荒地、改善生态环境以及促进农业可持续发展具有重要的现实意义。因此，通过基因工程手段克隆、鉴定得到具有自主知识产权的抗旱、耐盐功能基因，将其转入植物体内提高植物抗旱、耐盐的能力具有重要的研究和应用价值，并符合我国战略需要。

NY-B是一类重要的调控因子，可以调控基因的表达。其确切的生化功能和作用机制仍不完全清楚。近年来，有研究发现其在开花时间调控、胚胎发育、光合作用和非生物逆境胁迫响应等方面起着重要作用。目前，厚藤的NY-B编码蛋白及其基因的作用还有待开发。

发明内容

发明人从一种沙砾海滩重要野生植物-厚藤中克隆得到IpNY-B1基因，该基因导入宿主植物细胞、组织或植株个体中，能提高植物抗旱和耐盐性；导入酿酒酵母中，能提高工程菌株对高盐和氧化胁迫耐受性。该基因在提高植物和工程菌株抗逆性领域具有显著的应用前景。

其技术方案如下：

本发明的目的之一是提供一种抗旱和耐盐性蛋白IpNY-B1，其氨基酸序列为SEQID NO.4。

本发明的另一个目的是提供编码所述IpNY-B1蛋白的核苷酸序列，优选地，该序列具有SEQ ID NO.所示的核苷酸序列。

本发明的另一个目的是提供一种重组表达载体，该载体含有上述核苷酸序列，并且所述核苷酸序列与所述表达载体的表达控制序列可操作地连接。

在其中一个实施例中，所述重组载体为转基因过表达载体pCAMBIA1300(m)-IpNY-B1，通过农杆菌介导法将重组表达载体导入宿主植物细胞、组织或植株个体，并使所述核苷酸序列表达，从而提高植物抗旱和耐盐性。在其中一个实施例中，所述宿主植物是水稻、大豆、玉米、小麦或拟南芥。

在其中一个实施例中，所述载体为酿酒酵母重组表达载体pYES2-IpNY-B1，将重组表达载体导入工程菌株，并使所述核苷酸序列表达，从而提高工程菌株酿酒酵母对高盐和氧化胁迫耐受性。

本发明的另一个目的是提供一种重组菌，所述重组菌含有IpNY-B1基因核苷酸序列或者重组表达载体pYES2-IpNY-B1。

本发明的另一个目的是提供本发明所述IpNY-B1蛋白、IpNY-B1基因核苷酸序列、重组表达载体pYES2-IpNY-B1在提高工程菌株酿酒酵母对高盐和氧化胁迫耐受性的用途。

本发明的有益效果：

本发明提供的厚藤抗旱、耐盐基因名称为IpNY-B1，所述基因编码的核苷酸和氨基酸序列分别如SEQIDNO.3和SEQIDNO.4所示。本发明首次克隆得到了厚藤基因IpNY-B1，并通过酵母互补实验比较分析证明，该基因具有抗旱、耐盐功能。该基因的发掘与利用为抗旱、耐盐农作物的培育研究提供了基因资源，将在植物基因工程改良植物的抗逆性研究中发挥重要作用。

附图说明

图1.IpNY-B1基因扩增结果。M为DNAMarker；

图2.酿酒酵母重组表达载体pYES2-IpNY-B1示意图；

图3.转化pYES2-IpNY-B1的转基因酵母对盐敏感的突变株AXT3对盐胁迫的耐受性提高；

图4.转化pYES2-IpNY-B1的转基因野生型酵母W303对盐胁迫的耐受性提高；

图5.转化pYES2-IpNY-B1的转基因酵母对H_{2<\/sub>O_{2<\/sub>敏感的突变株skn7Δ(B)对氧化胁迫的耐受性提高；}}

图6.转化pYES2-IpNY-B1的转基因酵母对H_{2<\/sub>O_{2<\/sub>敏感的突变株yap1Δ(A)对氧化胁迫的耐受性提高；}}

图7.植物转基因过表达载体pCAMBIA1300(m)-IpNY-B1示意图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行详细说明。

实验例1：厚藤IpNY-B1基因克隆及pYES2-IpNY-B1载体构建。

具体包括以下步骤：总RNA提取、cDNA文库构建和基因克隆三个步骤。各步骤主要概述如下：

(1)总RNA提取

取大约2g的厚藤幼根、叶片、藤及叶芽混合样品，加入液氮充分研磨，采用MAGENRNA提取试剂盒，参考说明书操作提取RNA。将获得的RNA用50μlRNase-free水溶解。用Nanodrop微量分光光度计测定RNA的质量和浓度。

(2)cDNA初级文库的构建

采用PromegaM-MLV Reverse Transcriptase逆转录试剂盒，合成cDNA第一链，取约2μgRNA，加入0.5μg Oligo(dT)Primer及RNase-free的H2O至总体积为15μL；70℃孵育5min，冰上冷却后加入5μLM-MLV 5X Reaction Buffer和5μL10mM dNTP，25单位的Recombinant 设计图

抗旱耐盐基因IpNY-B1及其编码蛋白和应用论文和设计

抗旱耐盐基因IpNY-B1及其编码蛋白和应用论文和设计-罗鸣

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

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