[发明专利]耐辐射异常球菌R1 HIN蛋白基因培育耐盐植物的应用

说明书

技术领域

本发明涉及耐辐射异常球菌R1(Deinococcus radiodurans R1)HIN蛋白基因(DR1372，GeneID：1798946)的新功能，具体涉及该基因增强植物对盐胁迫抗性方面的应用。 

背景技术

盐碱、干旱和冻害是限制植物生长发育的重要逆境因子，在胁迫过程中植物体会诱导合成一系列的功能蛋白，以保护植物体细胞在胁迫条件下免受伤害(Shinozaki，2007)。大量研究表明，HIN蛋白在植物抵御高盐等非生物胁迫的过程中发挥着重要作用。D.radiodurans R1含有的HIN蛋白基因DR1372编码的蛋白属于LEA2家族成员，对胚乳发育和植物生长器官的渗透胁迫有保护作用(Campbell et al.，1997；Close et al.，1997；Brawley et al.，1998；Mtwisha et al.，1998)。 

但目前未见耐辐射异常球菌R1 HIN蛋白基因(DR1372，GeneID：1798946)在提高植物耐盐性方面的功能的研究报道。 

发明内容

本发明的目的是从D.radiodurans R1基因组中发现能够提高植物对盐抗性的基因。并将该基因转入植物，使转入该基因的植物获得耐盐的能力。 

本发明通过如下研究发现，Deinococcus radiodurans R1的HIN蛋白基因(DR1372)具有耐盐胁迫的功能，可用于培育耐盐性状的植物： 

1、获得含有D.radiodurans R1 HIN蛋白基因(DR1372)的重组工程菌株 

1)通过PCR从D.radiodurans R1(DSM 20539)菌株基因组扩增出D.radiodurans R1 HIN蛋白基因(DR1372)，基因序列号为：GeneID：1798946。其大小为495 bp，该基因编码164个氨基酸，将其克隆于载体pGEMT-easy上，构建了含有完整HIN蛋白基因的重组质粒pGEMT-hin； 

2)将HIN蛋白基因(DR1372)连接于pRADZ3穿梭质粒上，该质粒含有能在大肠杆菌和耐辐射异球菌中都起作用的groEL启动子，构建含有groEL启动子的完整HIN 蛋白基因(DR1372)重组质粒pRADZ3-hin G； 

3)将导入HIN蛋白基因(DR1372)的重组质粒pRADZ3-hin G转入受体大肠杆菌JM109中，获得重组菌株JM-hin(详见实施例1)； 

2、含有HIN蛋白基因工程菌株的耐盐实验 

实验证实，经4M NaCl盐溶液冲击后，含有D.radiodurans R1 HIN蛋白基因(DR1372)的JM-hin重组菌株生长状况良好，菌落数高于只含空质粒的JM-Z3菌株(见实施例2及图4)。该工程菌株具有耐受4M NaCl冲击的能力。 

此实验表明：D.radiodurans R1 HIN蛋白基因(DR1372)具有增强原核生物耐盐的能力。 

3、HIN蛋白基因(DR1372)在油菜中表达及转基因植株的耐盐性鉴定 

1)将D.radiodurans R1 HIN蛋白基因(DR1372)连接到植物表达载体pBI121中，构建具有HIN蛋白基因(DR1372)的重组质粒pBI121-hin； 

2)将pBI121-hin重组质粒转化油菜中，获得了能够耐受盐胁迫的转基因油菜植株； 

此实验表明：D.radiodurans R1 HIN蛋白基因(DR1372)具有培育耐盐植物的用途(见实施例3)。 

附图说明：

图1是含有D.radiodurans R1 HIN蛋白基因(DR1372)序列的PCR产物验证电泳图谱； 

图2是含有D.radiodurans R1 HIN蛋白基因(DR1372)及groEL启动子构建原核表达载体的验证电泳图谱； 

图3是在盐冲击试验前的含有空载体和含有D.radiodurans R1 HIN蛋白基因(DR1372)序列的原核表达载体的大肠杆菌的生长情况的菌落照片，其中： 

a是含有空表达载体的大肠杆菌JM 109菌株； 

b是含有D.radiodurans R1 HIN蛋白基因(DR1372)表达载体的大肠杆菌重组菌株；