[发明专利]一种植物抗逆性相关膜蛋白BjCRP1及其基因和应用

说明书

技术领域

本发明涉及植物基因工程领域，具体地，本发明涉及一种植物抗逆性相关膜蛋白BjCRP1及其基因和应用。

背景技术

印度芥菜(Brassica juncea)是目前筛选出的一种生长快、生物量大的Cd、Zn、Pb忍耐-富集型植物。虽然它体内累积Cd能力没有目前世界上公认的Zn、Cd超累积植物Thlaspi caerulescens高，但其生长速率和地上部生物量远远高于Thlaspicaerulescens，因而相同条件下印度芥菜对Cd的吸收总量高于Thlaspi caerulescens，在植物修复中具有更大的潜力。

植物超富集重金属机理主要涉及植物对金属离子高的吸收、运输能力，区域化作用及螯合作用等方面，其中跨膜运载蛋白的表达、调控对重金属超富集这一特性起了关键作用。目前许多在金属离子的区域化(如在液泡内)或胞外输出起作用的膜运载蛋白基因和基因家族被鉴定出来，如CPx型ATP酶(Williams et al.，Biochim BiophysActa，2000，1465：104-126)、NRAMP家族成员(Vidal et al.，Cell，1993，73：469-485)、CE家族成员(Pence et al.，Proc Natl Acad Sci USA，2000，97：4956-4960；Persans et al.，Proc Natl Acad Sci USA，2001，98：9995-10000)、ATP结合和运载蛋白(ABC运载蛋白)(Rea，Exp Bot，1999，50：895-913)、双价阳离子P质子反向运载蛋白如拟南芥的CAX(Hirschi，Plant Cell，1999，11：2113-2122)和AtMHX1(Shaul et al.，EMBO J，1999，18：3973-3980)。

发明内容

本发明的目的是提供一种植物抗逆性相关膜蛋白及其编码基因。

本发明另一目的是提供包括上述基因的重组载体。

本发明的再一目的是提供上述蛋白和基因的应用。

根据本发明的植物抗逆性相关膜蛋白BjCRP1的氨基酸序列如SEQ ID No.1所示。

根据本发明的植物抗逆性相关基因，其编码上述膜蛋白BjCRP1，例如，其核苷酸序列如SEQ ID No.2所示。

根据本发明的重组载体包含上述基因，例如，所述载体为pET32a-BjCRP1。

根据本发明的蛋白可以用于提高植物的抗重金属、抗盐、抗旱性。

根据本发明的基因可以用于提高植物的抗重金属、抗盐、抗旱性。

因此，根据本发明的提高植物抗重金属、抗盐、抗旱的方法包括将上述基因转入植物、并表达的步骤。

实验结果表明，在含有不同浓度的CdCl₂培养基中，含空载体pET32a的BL21生长情况明显不如含重组载体pET32a-BjCRP1的BL21的生长情况。0.5mmol/L和1.0mmol/L的CdCl₂处理时，BL21(pET32a-BjCRP1)达到生长高峰时OD600的值分别为0.9143和0.4514，而BL21(pET32a)在同样的条件下达到生长高峰时OD600值仅为0.3014和0.1494。当CdCl₂浓度为1.5mmol/L时，BL21(pET32a-BjCRP1)和BL21(pET32a)的均不能正常生长，这表明了BL21(pET32a-BjCRP1)耐受CdCl₂的最高值为1.5mmol/L。

在含不同浓度NaCl的LB液体培养基中，在NaCl为0.4mol/L时，胁迫时间达到5个小时之前，BL21(pET32a)的生长明显受到抑制，之后生长情况明显好转，BL21(pET32a-BjCRP1)一直都处于对数生长期，基本不受NaCl的影响。BL21(pET32a)在NaCl浓度为0.6mol/L和0.8mol/L时，几乎不能生长，BL21(pET32a-BjJ10-2)在NaCl为0.6mol/L，生长高峰时OD600值为0.4743，在NaCl为0.8mol/L时和BL21(pET32a)一样也不能生长。因此，认为BL21(pET32a-BjJ10-2)耐受NaCl的临界值是0.8mol/L。