[发明专利]盐角草SeVHA-A蛋白及其编码基因与应用

说明书

技术领域

本发明涉及盐角草SeVHA-A蛋白及其编码基因与应用。

背景技术

据2008年联合国粮农组织统计，全世界的盐土已超过8亿公顷。不恰当的栽培措施还在加剧土壤盐渍化。盐胁迫是植物面临的主要非生物胁迫，它严重影响植物的生长，并造成减产，因此，提高作物的抗盐性尤其重要。

植物的生长发育离不开物质运输和能量转换，而ATPase在两者间扮演着重要角色。V-ATPase(V-typeATPase，vacuolar ATPase)在植物细胞中最主要的功能是利用水解ATP产生的能量将H⁺泵入液泡内，调节液泡pH的同时形成跨膜电化学势梯度，进而驱动离子的转运，如Na⁺、Ca²⁺等。离子转运，尤其是Na⁺，能调节细胞膨压，维持细胞的渗透势，又促进了物质的吸收，在植物响应盐胁迫中起着重要作用。

大量研究表明，盐胁迫下，V-ATPase活性会发生改变，但在盐生植物和非盐生植物中略有不同。盐胁迫下，滨藜、骆驼蓬、冰叶日中花、盐地碱蓬等盐生植物的V-ATPase活性增强，这反应了盐生植物对盐胁迫的适应。而非盐生植物的V-ATPase对盐胁迫的反应则先升高后下降，说明盐胁迫对不耐盐植物产生了伤害。

V-ATPae是由十几种亚基组成的蛋白复合体，包括结合于膜内的V_o部分和突出膜外的V₁部分。V_o部分是H⁺通道，由a、c、c’、c”、d和e亚基组成；V₁部分由A、B、C、D、E、F、G和H八种亚基组成，是催化ATP水解的结构。只有V₀和V₁正确地结合，才能形成有功能的复合体酶结构。在许多植物基因组中都发现了编码V-ATPase绝大多数亚基的基因家族，亚基的种类和数目具有种属、器官和发育阶段的特异性，且个别亚基的表达和组装与逆境有关。

V-ATPase在生物体中执行如此重要的功能，是绝大多数真核生物不可或缺的酶。但酵母(Saccharomyces cerevisiae)例外，因此在酵母体系中，鉴定V-ATPase的亚基及功能相对容易(Nelson，2003)。A亚基最为催化亚基是最保守的亚基，在大多数植物中是单基因编码的，如酵母，拟南芥，水稻等。酵母V-ATPase A亚基由VMA1(vacuoler membrane ATPase)编码。VMA1突变，酵母不能耐受高pH(7.5)，但能在低pH环境下生长。在对拟南芥V-ATPase功能研究中发现，A亚基缺失导致所有雄配子体和部分雌配子体致死，突变体雄配子体最明显的特征是高尔基体形态异常，雄配子体退化不能发育成成熟花粉。

盐角草(Salicornia europaea)是属于藜科的一种肉质化真盐生植物，广泛分布在沿海和内陆盐湖附近，能够积累高到干重50％的NaCl，被认为是世界上最耐盐的一种高等植物。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种蛋白及其编码基因。

本发明提供的蛋白，是如下a)或b)的蛋白质：

a)由SEQ ID NO：1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

b)将SEQ ID NO：1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物抗逆性相关的由a)衍生的蛋白质。

所述编码基因为如下1)或2)或3)或4)所示：

1)其核苷酸序列是SEQ ID NO：2中自5′末端第143-2014位核苷酸或第2-2138位核苷酸所示DNA分子；

2)其核苷酸序列是SEQ ID NO：2所示DNA分子；

3)在严格条件下与1)或2)限定的DNA序列杂交且编码所述蛋白的DNA分子；所述严格条件可为在0.1×SSPE(或0.1×SSC)，0.1％SDS的溶液中，在65℃下杂交，并用该溶液洗膜。

4)与1)或2)限定的DNA序列具有90％以上的同源性且编码所述蛋白的DNA分子。

为了使上述(a)中的蛋白便于纯化，可在由SEQ ID NO：1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