[发明专利]菊花水孔蛋白编码基因CmAQP 及其植物表达载体和构建方法

说明书

技术领域

本发明属于分子生物学领域，涉及菊花水孔蛋白编码基因CmAQP及其植物表达载体和构建方法。 

背景技术

菊花是世界四大切花之一，切花菊约占世界切花总量的30%，在花卉产业中占据重要的地位。随着菊花产业化的快速发展，其设施栽培面积不断增加，土壤盐渍化逐渐成为菊花周年供应的主要限制因素。然而目前的土壤改良措施存在着许多不足，同时巨大的水资源消耗也成为当前菊花产业发展的瓶颈。菊花抗逆育种一直是国内外园艺工作者致力的重要课题之一。 

水孔蛋白作为一种功能性跨膜输水蛋白，对植物体形成水选择性运输通道并实现水分的跨膜运输起到重要的作用。当植物处于盐、干旱、低温等逆境胁迫状态时，体内的水分平衡被打破，水孔蛋白在水分运输和胞内渗透压的调控等方面表现出重要作用。研究表明，植物种子的萌发过程中，伴随细胞质渗透势的改变，需要迅速调节渗透势从而达到渗透平衡以提供最佳的发育环境，AQPs在调节渗透平衡中起着非常重要的作用，如转人参PgTIP1基因的拟南芥的发育速度远高于野生拟南芥发育速度（Lin et al.,2007）。盐胁迫可降低根的水分输导能力，Zhu等研究表明，200mmol/L NaCl盐胁迫处理24h后可抑制玉米水孔蛋白基因ZmPIPs和ZmTIPs的表达，且叶片含水量快速、持续下降（Zhu et al.,2005）。迄今，盐胁迫对AQP的表达调控研究主要集中在PIPs和TIPs等亚类，并推测PIPs与TIPs可能通过转录调节协同微调水分的跨膜运输，进而维持盐胁迫和高渗条件下的水分平衡（Shao et al.,2008）。 

在作物的遗传转化途径中，农杆菌介导法是应用最为广泛的方法之一，其中有效的植物表达载体至关重要。将抗逆基因基因构建植物表达载体，用于农杆菌介导的植物遗传转化，可获得具有耐逆特性的新种质。对于优良作物新品种的培育及在生产中的广泛应用具有重要意义。 

[1]Zhu C F,Schraut D,Hartung W.(2005).Differential responses ofmaize MIP genes to salt stress and ABA.J Exp Bot.56(421):2971-2981. 

[2]Lin W，Peng Y，Li G，et al.(2007).Isolation and functional characterization of PgTIP1,ahormone-autotrophic cells-specific tonoplast aquaporin in ginseng.J ExP Bot.58:947-956. 

[3]Shao H B,Chu L Y，Shao M A et al.(2008).Advances in functional regulation mechanisms of plant aquaporins:Their diversity，gene expression,localization,structure and roles in plant soil-water  relations(Review).Mol Membr Biol.25(3):179-191. 

发明内容

本发明为解决提高植物耐逆性的问题，提供一个新的菊花‘神马’抗逆基因CmAQP。 

本发明还提供该抗逆基因CmAQP的植物表达载体及其构建方法。所构建的植物表达载体可直接用于农杆菌介导的作物遗传转化，创制耐盐新种质，可用于植物品种改良。 

本发明的技术问题可通过如下技术方案解决： 

菊花‘神马’抗逆基因CmAQP，该基因的序列为SEQ ID NO.1。 

菊花‘神马’抗逆基因CmAQP的植物表达载体，由本发明所述的菊花‘神马’抗逆基因CmAQP与中间植物表达载体pCAMBIA 1301构成。 

菊花‘神马’抗逆基因植物表达载体，其构建方法如下： 

1）菊花‘神马’抗逆基因CmAQP的克隆 

以‘神马’幼嫩叶片为材料，提取总RNA，反转录为cDNA，设计引物扩增CmAQP基因， 

上游引物CmAQP-F:5′-ATGACTAAAGATGTTGAAGTAGC-3′(SEQ ID NO.2) 

下游引物CmAQP-R:5′-CAAGGCATAAATAAATATAGCCA-3′(SEQ ID NO.3)