[发明专利]野生茄子耐盐基因StP5CS及其抗除草剂植物表达载体

说明书

技术领域

本发明属于分子生物学领域，涉及野生茄子耐盐基因StP5CS及其抗除草剂植物表达载体。

背景技术

随着全球水资源危机和土壤盐渍化问题的加剧，盐胁迫已经成为影响作物生长，导致作物减产的重要因素。我国耕地中有将近1/10是盐渍化土壤，主要分布在西北、华北等粮食主产区，盐渍化能造成植物细胞内水分和离子平衡的破坏，引起氧化胁迫，破坏蛋白质的功能，导致植物在形态、生理、生化和分子方面的严重变化，影响作物的生长和产量。转基因技术是解决盐渍化问题的有效途径之一，将耐盐相关基因克隆并转化作物，使其在作物中过量表达，将会大幅提高作物的耐盐能力。

Δ′-吡咯啉-5-羧酸合成酶(Δ′-pyrroline-5-carboxylate synthetase，P5CS)是高等植物体内脯氨酸合成途径的一个关键酶，该酶具有谷氨酸激酶(γ-glutamylkinase，γ-GK)和γ-谷氨酰磷酸还原酶(γ-glutamyl phosphate reductase，γ-GPR)双重活性，催化脯氨酸生物合成的前两步：谷氨酸磷酸化及谷氨酸-γ-半醛还原(参考文献：Hu CAA，Delauney A J，Verma DPS.A bifunctional enzyme(Δ′-pyrroline-5-carboxylate synthetase)catalyzes the first two steps in prolinebiosynthesis in plants.Proc Natl Acad Sci.1992，89：9354-9358)。耐盐基因P5CS转化植物提高植物的耐盐性已有诸多报道：Zhu等(1998)将来源于乌头叶豇豆的P5CS连接在胁迫诱导启动子后转化水稻，脯氨酸在胁迫下超量合成积累，其第二代转基因植株在渗透胁迫下表现出的生物量增加明显高于非转基因组(参考文献：Zhu BC，Su J，Chang MC，Verma DPS，Fan YL，WU R.Overexpression of aΔ′-pyrroline-5-carboxylate synthetase gene and analysis of tolerance to water-andsalt-stress in transgenic rice.Plant Science.1998，139：41-48)；Aida等(2005)将拟南芥的P5CS由农杆菌介导转化马铃薯，在100mM NaCl培养条件下，转基因马铃薯的脯氨酸积累量高于对照组，转基因马铃薯对于高盐胁迫表现出了较高的耐受性(参考文献：Aida H S，Radhia G B，Amira B，Lei L J，Arnould S，Samir J.Overexpression of Δ′-pyrroline-5-carboxylate synthetase increases proline productionand confers salt tolerance in transgenic potato plants.Plant Science.2005，169：746-752)。