[发明专利]植物低钾敏感型相关的蛋白AtLKR1及其编码基因与应用

说明书

技术领域

本发明涉及植物低钾敏感型相关的蛋白AtLKR1及其编码基因与应用。

背景技术

钾是植物细胞中最丰富的阳离子之一，也是植物生长所必需的三大营养元素之一，在植物整个生命活动中都起着重要作用。它不仅参与植物的许多生理、生化代谢过程，还通过调控光合作用、呼吸作用和许多酶系统的功能而对植物的生长发育、产量形成等产生重要影响。

在我国限制农作物生产发展的重要因素之一就是我国大部分耕地土壤缺钾且钾肥资源极其匮乏。尽管提高钾肥施用量可以大幅度地提高作物产量，但大量进口钾肥无论从经济上还是从长远的战略意义上考虑，都有一定的局限性。因此，了解和认识植物对低钾胁迫的反应机制，进而提高农作物的耐低钾能力，已成为如何进一步提高农作物产量的重要研究工作。

拟南芥(Arabidopsis thaliana)是一种典型的双子叶模式植物，具有个体小、生长周期短、遗传背景简单清楚、易被诱变等特点，其作用与动物实验中的实验鼠、果蝇、线虫等相当，已被广泛用于植物遗传学、发育生物学和分子生物学的研究。拟南芥共有约1.3亿个碱基对，2.9万个基因。目前大部分基因的功能还不清楚，利用突变技术研究基因功能已成为一种有效方法，而且目前已得到大量的T-DNA插入突变体。通过对突变体的研究，可以较为方便地获得一些有重要应用价值的植物功能基因。

拟南芥的大多数基因在其他植物中都能找到与之同源的序列，有关拟南芥的绝大多数发现也都能应用于其他植物研究。以往的研究已经证明，对拟南芥的研究将帮助科学家找到提高农作物产量的方法。面对土壤缺钾的问题，克隆植物低钾敏感基因能够作为土壤缺钾的一个指标，即时反映土壤中钾的状态；同时可通过抑制低钾敏感基因的表达来培育作物耐低钾新品种，这对作物改良及新品种的培育具有重要的实践意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种植物低钾敏感型相关蛋白AtLKR1及其编码基因与应用。

本发明所提供的植物低钾敏感型相关蛋白，名称为AtLKR1，来源于拟南芥(Arabidopsis thaliana)Col-0生态型，是如下1)或2)的蛋白质：

1)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

2)将序列表中序列2的氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物低钾敏感型相关的由1)衍生的蛋白质。

为了使1)中的AtLKR1分泌到细胞周质或培养基中或使其功能稳定，可在由序列表中序列2的氨基酸残基序列组成的蛋白质的N端连接上信号肽序列；为了使1)中的AtLKR1便于纯化，可在由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。

表1.标签的序列