[发明专利]一种高山离子芥细胞磷脂酶D基因CbPLD及其编码产物的氨基酸序列

说明书

技术领域

本发明涉及植物基因工程领域，尤其涉及一种高山离子芥细胞磷脂酶D基因CbPLD及其编码产物的氨基酸序列。

背景技术

西北地区70%的土地为贫瘠土壤，其中高盐碱土壤又占了近一半，这导致大多数植物很难生存（于法稳，2001）。因此，选育具有抗盐特性的作物品种就变得非常重要。但是，由于缺乏合理的筛选手段和技术，且随机选育所需的人力物力都十分巨大，目前筛选得到的具有抗盐特性的作物品种很少，且抗性不强。

    近些年来，科学家发现了一些能在高盐碱土壤上生长的抗盐胁迫植株，并将该植株中抗盐胁迫相关的基因进行克隆，通过转基因方式获得具有抗盐胁迫能力的转基因作物（傅宣英，2006）。但至今公开的抗盐胁迫基因的数量很少。

磷脂酶D（Phospholipase D，PLD）可以水解磷酸二酯键，根据底物磷脂的不同可以生成三磷酸肌醇（IP₃）、二脂酰甘油（DAG）、乙酰胆碱和磷脂酸（PA）等产物，以上产物作为细胞内第二信使，进行细胞信号转导进而引发一系列级联反应，最终使细胞结构和生理功能发生变化。研究发现，多种环境刺激（包括低温、水分胁迫、盐胁迫、机械损伤、磷酸盐饥饿、病原菌激发和激素）均会迅速激活PLD。在ABA信号转导中，抑制PLD活性可以导致信号传递全部或部分受阻。同时 PLD引发产生的逆境蛋白可以引起植物体产生相应的响应机制，导致植物在逆境胁迫中的耐受性改变以增加对逆境的适应性。由于PLD在细胞信号转导中的重要作用，其被确认为重要的跨膜信号转导酶并引起了研究界广泛的关注。

高山离子芥（Chorispora bungeana）是十字花科离子芥属多年生植物，分布在高海拔亚高山草甸和砾石质山坡上。其环境条件的特点是气候寒冷、高盐碱、空气稀薄、辐射强、劲风。高山离子芥在我国主要分布于乌鲁木齐河源区流石碓，该地区海拔3600～3900 m。年平均气温在-5～-7 ℃之间，6～8月平均气温为3.6 ℃，气温日差较大，是一种伴随反复冻融的冰冻环境。并且处于迎风坡，流石碓中砾石保水性差，时常造成干旱胁迫。高山离子芥在外部形态结构和生态策略上没有显著的抗性特征，为了耐受长期低温、高盐碱、强紫外、大风和生理干旱，适应这些不利的环境条件，势必通过表达抗性基因来维持自身的生理代谢和生长发育，以避免或减轻严酷的环境胁迫的危害。所以克隆高山离子芥的抗盐基因细胞磷脂酶D基因CbPLD会为构建具有抗逆境胁迫，尤其是抗盐胁迫转基因的植株提供物质基础。

发明内容

本发明的目的是提供一种高山离子芥细胞磷脂酶D基因CbPLD。基因CbPLD的克隆和研究能够扩大抗盐胁迫基因资源，从而为制备抗盐胁迫转基因植株的需要及基因工程改造的需要，提供更加丰富的优良候选基因。

    本发明的另一个目的在于提供一种由抗盐胁迫基因CbPLD编码的蛋白CbPLD。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明通过RACE法克隆得到高山离子芥CbPLD基因cDNA全长2939 bp, 5'和3'端的非翻译区分别为70 bp和39 bp，其核苷酸序列如；SEQ ID NO：2所示，并含有一个完整的开放阅读框2712 bp，编码903个氨基酸，蛋白质分子量约为100.5 kDa，等电点为7.12，其氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示。 

通过同源性比对发现（图1）：高山离子芥CbPLD与Arabidpsis thaliana PLD的同源性最高（85%），其次是Gossypium hirsutum PLD（77 %）。