[发明专利]GR2酶基因在培育抗光氧化胁迫转基因植物中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域，特别涉及GR2酶基因在培育抗光氧化胁迫转基因植物中的应用。

背景技术

植物的光合作用和呼吸作用都会产生活性氧，胁迫条件下，如高光、低温等都会引起活性氧的产生明显增加，大量积累的活性氧若不及时清除，就会对植物造成光氧化胁迫伤害(Noctor，G.and Foyer，C.H.(1998)Ascorbate and glutathione：keeping activeoxygen under control.Annu.Rev.Plant Physiol.Plant Mol.Biol.，49：249-79)。植物体内存在抗氧化系统，能及时清除过量的活性氧，以维持体内正常的代谢。抗坏血酸-谷胱甘肽循环是植物清除H₂O₂的重要途径(Mittler，R.(2002)Oxidative stress，antioxidantsand stress tolerance.Trends in plant science 7：405-410)。在此循环中，抗坏血酸过氧化物酶(APX)催化H₂O₂与抗坏血酸(ASC)反应，生成单脱氢抗坏血酸(MDA)和H₂O。单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)可以利用NADPH将MDA还原生成ASC。MDA也可以裂解形成脱氢抗坏血酸(DHA)，DHAR利用还原性谷胱甘肽(GSH)将DHA还原，生成ASC，同时GSH被氧化生成氧化型谷胱甘肽(GSSG)，谷胱甘肽还原酶(GR)可以利用NADPH还原GSSG，生成GSH。叶绿体、细胞质、线粒体、过氧化物体、外质体都存在抗坏血酸-谷胱甘肽循环途径。

植物体中GR酶有多种同工酶，分布在细胞的叶绿体、线粒体和细胞质中(FoyerC.H.and Halliwell，B.(1976)The presence of glutathione and glutathione reductase inchloroplast：A proposed role in ascorbic acid metabolism.Planta，133：21-25；Edwards，E.A.，Rawsthorne，S.and Mullineaux，P.M.(1990)Subcellular distribution of multiple formsof glutathione reductase in leaves of pea(Pisum sativum L.).Planta，180：278-284)。植物中的GR酶编码基因可能为一个基因家族(Edwards et al.，1990；Madamanchi，N.R.，Aderson，J.V.，Alscher，R.G.，Cramer，C.L.and Hess，J.L.(1992)Purification of multipleforms of glutathione reductase from pea seedlings and enzyme levels in ozone-fumifatedpea leaves.Plant Physiol.，100：138-145)。在烟草中已经发现两种GR酶编码基因，分别编码细胞质中GR酶(GR1)和叶绿体GR酶(GR2)(Creissen，G.P.and MullineauxP.M.(1995)Cloning and characterization of glutathione reductase cDNAs andidentification of two genes encoding the tobacco enzymes.Planta，197：422-425)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种培育抗光氧化胁迫转基因植物的方法。

本发明提供培育抗光氧化胁迫转基因植物的方法是将所述GR2酶基因导入植物中，得到的抗光氧化胁迫植物。

上述GR2酶基因序列是Genbank号为X76293(gi：431954)的自5′端第1-1675位的核苷酸序列。

所述植物为烟草。

所述GR2酶基因通过表达载体导入植物中，所述表达载体是将GR2酶基因插入pCAMBIA1301的多克隆位点，得到的重组载体。