[发明专利]玉米耐盐基因ZmHKT2;1及其应用

说明书

本发明涉及一种玉米耐盐基因ZmHKT2;1，所述基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。发明还提供了有所述基因编码的玉米HKT转运蛋白及所述基因ZmHKT2;1在转化植物中的应用。本发明所获得的有益效果在于：提供了一种能够在植物中稳定高效表达玉米HKT转运蛋白的基因ZmHKT2;1及重组载体，本发明所提供的基因ZmHKT2;1可以应用于提高转基因作物的耐盐能力。

技术领域

本发明涉及基因工程领域，特别涉及一种玉米耐盐基因ZmHKT2;1和其编码蛋白及其在植物中的应用。

背景技术

盐胁迫是影响作物生长发育和产量形成的主要非生物胁迫因素之一。据统计，世界上盐渍化土壤面积约9.5×10⁸公顷，约占全球陆地面积的十分之一。我国也是盐渍土分布最广泛的国家之一，盐渍化土壤面积高达3.4×10⁷公顷，约占耕地面积的三分之一，而且由于全球气候的不断变化以及不合理的施肥灌溉等原因，土壤盐渍化的范围也在不断扩大，这将严重地制约我国的经济和社会的发展。因此，除了利用一些传统的手段和方法来改善土壤外，培育耐盐农作物新品种已成为当务之急。由于植物耐盐性状自身的复杂性，使得采用传统的育种方法很难获得具有耐盐特性的优良品种。随着生物技术的发展，通过导入外源基因来提高农作物的耐盐性已成为现代作物育种的主要技术手段。

利用基因工程技术将具有优良性状的基因转入植物，以此来开发高效的转基因作物新品种是一项具有广阔应用前景的技术。就目前的研究情况而言，利用转基因技术在提高作物耐盐性方面已经取得了较大的进展，已有的大量研究表明，将耐盐基因转入受体植物中进行过表达，其异源转录产物和翻译产物可以提高转基因植物的耐盐性。

HKT转运蛋白属于质膜离子运输蛋白，是一类非常重要的蛋白质。根据其第一个孔环结构(pore domain，PD) 氨基酸组成的不同，可介导Na⁺特定传输或Na⁺/ K⁺联合运输，根据此功能上的差异可将HKT转运蛋白分成两大类：HKT1类和HKT2类。近年来，有关高粱、小麦、水稻、拟南芥等植物的HKT转运蛋白在植物耐盐过程中发挥的作用已经被先后报道，但是关于玉米中的HKT转运蛋白，特别是HKT2类蛋白在玉米耐盐过程中的作用尚未见报道。

因此，有必要对玉米HKT转运蛋白的基因序列及编码蛋白进行分离，从而为后期利用玉米HKT基因对植物进行提高耐盐性的定向改造奠定基础。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够在植物中稳定高效表达玉米HKT转运蛋白的玉米耐盐基因及重组载体和应用。

为了实现本发明的目的，本发明首先提供一种编码玉米HKT转运蛋白的基因ZmHKT2;1，所述基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。

本发明的发明人在对玉米的耐盐机制进行研究的过程中，对进行提取玉米叶片总DNA后PCR得到了如SEQ ID NO:1 所示的DNA序列。

具体的，所述基因ZmHKT2;1是按照以下方式获得的：

玉米材料B73出苗15天左右剪取嫩叶，利用CTAB法提取基因组DNA。

用分光光度计检测DNA浓度；并用琼脂糖凝胶电泳的方法检测DNA质量。通过同源比对MaizeGDB数据库中B73的基因组获得ZmHKT2;1序列。分别在其5’UTR和3’UTR设计引物进行PCR反应。上游引物为：ZmHKT2;1F：(SEQ ID NO：3)，下游引物为ZmHKT2;1R：(SEQID NO：4)。PCR产物使用Easy⁃Pure Quick Gel Extraction Kit 进行胶回收测序获得SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列。

本发明还提供了一种玉米HKT转运蛋白，其特征在于：由SEQ ID NO:2 所示的氨基酸序列组成。