[发明专利]HPHD1蛋白或其编码基因在调控植物耐碱性中的应用

说明书

本发明公开了HPHD1蛋白或其编码基因在调控植物耐碱性中的应用。本发明提供了HPHD1蛋白或其编码基因或含有其编码基因的重组载体在调控植物耐逆性中的应用；所述HPHD1蛋白的氨基酸序列为序列表中序列2。本发明的实验证明，将HPHD1基因互补到hphd1突变体中得到的转基因植物，该转基因植物的表型与未突变前的野生型拟南芥无显著差异，从而证明，HPHD1基因可以提高植物对碱性pH值的耐逆性。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及HPHD1蛋白或其编码基因在调控植物耐碱性中的应用。

背景技术

pH是衡量氢离子浓度的指标。对于植物而言，由于生长在土壤中，要从土壤中直接吸收水分和养料，所以根系的pH环境会直接对植物造成影响；同时跨膜质子浓度梯度亦是细胞与周围环境进行物质能量交换的动力。外界pH变化会影响细胞内的pH，同样细胞内的生理活动也会影响根系的环境pH。细胞液泡通常维持在一个酸性环境，pH值在4.5到5.5之间，而细胞质pH维持在7.5左右。这样的一种pH动态平衡机制对维持细胞的正常生命活动是必需的。当遇到环境胁迫时或者生长发育的特定时期，细胞质pH会降低或者升高来做出适应，但是这样的pH改变会很快得到恢复。

植物细胞质膜内外由质子形成的电化学梯度，通过质膜上的质子ATP酶，植物细胞水解ATP，将化学能转化为跨膜的pH梯度。这种跨膜的电化学梯度可以驱动跨膜的物质运输。在拟南芥中，研究表明质膜上的质子ATP酶参与了细胞间的pH调控以及环境pH的改变。

据报道，目前我国存在盐碱化的土地面积几乎与我国可耕地面积相当，每年造成经济损失不可估量，并且盐碱化土地每年还在以很高的速度增加，每年会有大量土地因为耕作不善而退化为不适宜作物生长的盐碱地。如何改良作物，使农作物可以耐受盐碱地并且不影响作物的产量和品质，成为了亟待解决的问题。为了了解植物抵抗碱胁迫的机制，我们在模式植物拟南芥中设计了如下系统：通过构建T-DNA插入突变体库，筛选与pH相关的突变体，研究植物适应环境pH变化的机理，以期找到有效的方法改良作物，达到使作物可以耐受碱化土壤的效果。

发明内容

本发明的一个目的是提供HPHD1蛋白或其编码基因或含有其编码基因的重组载体的新用途。

本发明提供的HPHD1蛋白或其编码基因或含有其编码基因的重组载体在调控植物耐逆性中的应用也是本发明保护的范围；

所述HPHD1蛋白的氨基酸序列为序列表中序列2。

上述应用中，所述调控植物耐逆性为提高植物耐逆性；

所述耐逆性为耐碱性，所述耐碱性具体为碱性pH值的耐逆性。

上述应用中，所述HPHD1蛋白编码基因的核苷酸序列为序列表中序列1。

上述应用中，所述重组载体为将所述HPHD1蛋白编码基因插入表达载体得到的重组载体。在本发明的实施例中，表达载体为pCAMBIA1300，重组载体pCAMBIA1300-HPHD1为将序列表中序列1所示的HPHD1基因其插入pCAMBIA1300载体(Cambia VZC0323)的BamHI酶切位点间，得到重组质粒。

上述应用中，所述植物为单子叶植物或双子叶植物，所述双子叶植物具体为拟南芥；

所述碱性pH值为8.0。

本发明的另一个目的是提供一种培育耐逆性转基因植物的方法。

本发明提供的方法，包括如下步骤：将HPHD1蛋白编码基因导入目的植物中，得到转基因植物；所述转基因植物耐逆性高于所述目的植物；

所述耐逆性为耐碱性，所述耐碱性具体为碱性pH值的耐逆性。

所述HPHD1蛋白编码基因的核苷酸序列为序列表中序列1。