[发明专利]天山雪莲sikDh2基因在培育抗寒植物中的应用

说明书

技术领域：

本发明涉及一种从菊科凤毛菊属植物天山雪莲(Saussurea involucrata Kar.et Kir)中克隆得到sikDh2基因，构建组成型植物表达载体，转化植物，并对抗寒效果进行评价，增加植物的抗寒性能。

背景技术：

低温是限制植物地理分布及生物产量的重要因素，也是危害农业生产的主要自然灾害之一。低温往往造成植物细胞脱水，破坏膜脂双分子层表面的水合保护体系，造成膜脂双分子层间距的减小，引起膜融合以及膜结构的严重破坏。

脱水素(Dehydrins)羧基末端含有富含Lys基序的K-区段(consensus sequence：EKKGIMDKIKEKLPG)，许多脱水素包含由6个以上丝氨酸组成的S-区段(S-segment)，大部分也包含一个或多个Y-区段(Y-segment)(consensus sequence：{V/T}DEYGNP)。在氨基酸终止区和K-区段之间也有一些保守序列，包括甘氨酸和苏氨酸序列，它们的特点都是高度亲水，可以在极性氨基酸之间替代。K-区段形成α-螺旋，它可以稳定大分子和亚细胞结构(Emergence of a biochemical roleof a family of plant dehydration proteins.Physiol Plant 97：795-80)、(Structural motifs in LEA proteins ofhigher plants.In：Close TJ and Bray EA(eds)Response of Plants to Cellular Dehydration DuringEnvironmental Stress.Rockville：American Society of Plant Physiologists，pp 91-103)。S-区段可以作为磷酸化位点，与核定位信号肽相结合参与运输(The maize abscisic acid-responsive protein Rab17 islocated in the nucleus and interacts with nuclear localization signals.Plant Cell 6：351-360)、(Expression，tissue distribution and subcellular localization of dehydrin TAS14 in salt-stressed tomato plants.Plant MolBiol 26：1921-1934)。免疫定位表明脱水素不仅存在于细胞核，而且在胞质中也存在(Nuclear andcytoplasmic localisation of maize embryo and aleurone dehydrin.Protoplasma 177：87-94)。Y-区段序列与分子伴侣部分核酸结合序列同源(Identification Of nucleotide-binding regions in the chaperonin proteinsGroEL and GroES.Nature 366：279-282)。

不同的脱水素其K-区段、Y-区段的数目，以及其它序列的特征都是不一样的。

植物基因组中包含许多的脱水素序列，然而到目前为止，仅个别几个物种中的被确定为冷调节脱水素，其它的脱水素都是在种子发育过程中受干旱和盐胁迫表达的。冷调节脱水素在大小，保守区段的种类上是不同的，不是一种类型。Y-区段变化较大，有的有，有的没有。