[发明专利]耐辐射异常球菌R1 ytxH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)ytxH基因(DR0105GeneID：1799501)的新功能，具体涉及该基因在改良植物对盐胁迫抗性方面的应用。 

背景技术

土壤盐渍化是一个世界性的资源问题和生态问题，越来越引起人们的重视。随着分子生物学的技术进步，使基因的定位、分离、转移成为现实，在提高农作物耐盐能力方面起着重要的作用。 

耐辐射异常球菌R1(D.radiodurans R1)因具有对电离辐射、UV辐射、DNA损伤试剂及渗透胁迫等极强抗性，而成为研究微生物非生物胁迫适应机制的理想菌株，也可作为一个研究高等植物耐盐的模式物种(Battista et al.，2001)。来源于D.radiodurans R1基因组中一个大质粒，其编码的蛋白与渗透胁迫抗性相关。ytxH基因(DR0105)编码的蛋白YtxH(含有40-50aa的保守区段)属于Lea76家族，与渗透胁迫相关。 

但目前未见耐辐射异球菌Deinococcus radiodurans R1中的ytxH基因(DR0105GeneID：1799501)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性状。 

本发明通过如下研究发现，Deinococcus radiodurans R1的ytxH基因(DR0105GeneID：1799501)具有耐高渗和盐胁迫的功能，可用于培育耐盐性状的植物： 

1、获得含有D.radiodurans R1ytxH基因(DR0105)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.radioduransR1ytxH基因(DR0105)，基因序列号为：GeneID：1799501。其大小为492bp，该基因编码163个氨基酸，将其克隆于载体pGEMT-easy上，构建了含有完整ytxH基因(DR0105)的重组质粒pGEMT-ytxH； 

2)将ytxH基因(DR0105)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ytxH基因重组质粒pRADZ3-ytxH G； 

3)将导入ytxH基因(DR0105)的重组质粒pRADZ3-ytxH G转入受体大肠杆菌JM109中，获得工程菌株JM-ytxH(见实施例1)； 

2、含有D.radiodurans R1ytxH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 R1ytxH基因(DR0105)的JM-ytxH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 R1ytxH基因(DR0105)具有提高原核生物耐盐的能力。 

3、ytxH基因(DR0105)在油菜中表达及转基因植株的耐盐性鉴定 

1)将D.radiodurans R1ytxH基因(DR0105)连接到植物表达载体pBI121中，构建具有ytxH基因(DR0105)的重组质粒pBI121-ytxH； 

2)将pBI121-ytxH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 R1ytxH基因(DR0105)具有培育耐盐植物的用途(见实施例3及图5)。 

附图说明：

图1是含有D.radiodurans R1ytxH基因(DR0105)序列的PCR产物的验证电泳图谱； 

图2是含有D.radiodurans R1ytxH基因(DR0105)及groEL启动子的原核表达载体的构建验证电泳图谱； 

图3是在盐冲击试验前的含有空载体和含有D.radiodurans R1ytxH基因(DR0105)序列的原核表达载体的大肠杆菌的生长状况的菌落照片，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 R1ytxH基因(DR0105)表达载体的大肠杆菌重组菌株；