[发明专利]大豆衰老诱导的磷转运蛋白

说明书

技术领域

本发明属于基因工程领域，特别涉及一种大豆转运蛋白及应用。 

背景技术

磷是植物生长发育需求量仅次于氮的大量元素，是细胞基本成分(如核酸、膜脂等)的组成元素之一，信号传导(如蛋白的磷酸化)的重要元件，物质运输(如糖的运输)的调节物质以及能量代谢(如ATP)的关键物质。但是，植物可利用的磷又是自然界和农业生产上极其缺乏的元素。因为自然磷矿资源有限，按照目前磷的使用量计算，磷矿只能维持70年左右；而且游离磷容易被结合到有机物上，形成植物和大多数动物(包括人类)所不能直接利用的化合物(如植酸)。在农业生产上，土壤中可利用的磷含量已成为作物产量的主要限制因子之一，因而，大量施用磷肥成为农业增产的重要途径；如在我国的小麦生产区，农民施用两倍于必须量的磷肥以获得高产。这种耕作方式的巨大代价是造成磷资源的巨大浪费和严重的环境污染。因而提高作物对磷的利用率、减少磷肥施用量已成为我们面临的严峻挑战。 

提高作物对磷的利用率和减少磷肥施用量，除了可以提高作物对土壤磷的吸收利用效率外，另一条重要途径就是充分利用植株体内的磷，即从老叶等器官中再分配利用(relocalization)磷用于新生器官的生长发育，提高作物的产量。这条途径既经济又环保，具有明显的战略意义。衰老叶片中磷的循环再利用是磷元素高效利用的新途径。 

植物衰老是器官发育的最终事件，其重要功能之一就是将衰老器官中的物质进行重新分配利用。叶片衰老包括正常发育的老叶衰老以及受病虫害侵染或干旱等逆境导致的叶片衰老。衰老叶片中各类物质的输出并再循环利用，使得植物体内的元素利用效率得以充分发挥， 并使植物新器官的发育在一定程度上不受环境中营养元素供应的限制，在作物的产量形成过程中至关重要。老叶中的矿质元素(包括N、P、K、S、Zn等)被广泛循环再利用于新器官(新叶、花、果实等)的发育；在生殖生长阶段，叶中的磷被再分配，这对大豆等作物的产量形成具有重要作用。衰老器官中矿质元素循环再利用过程受多个环节的制约，其重要的调控环节之一是对各元素转运载体的调节，衰老过程转运载体的转运效率是矿质元素循环再利用效率的关键。 

大豆是重要的农作物之一，是植物蛋白质、食用油、生物柴油以及异黄酮和卵磷脂等次生代谢产物的重要来源，其产量与土壤磷的供应量和植株对磷的吸收能力直接相关。 

发明内容

本发明的目的是提供一种大豆衰老诱导的磷转运蛋白GmPHT07。 

本发明的另一目的是提供编码上述大豆衰老诱导的磷转运蛋白GmPHT07的基因。 

本发明的再一目的是提供上述编码大豆衰老诱导的磷转运蛋白GmPHT07的基因在提高植物对磷的循环再利用率以及提高植物在磷胁迫下的抗逆能力中的应用。 

为了实现本发明目的，本发明提供的一种大豆衰老诱导的磷转运蛋白GmPHT07，其具有SEQ ID No.2所示的氨基酸序列或该序列经替换、缺失和/或添加一个或几个氨基酸形成的具有同等功能的氨基酸序列。 

本发明还提供编码上述蛋白的基因，其具有SEQ ID No.1所示的核苷酸序列。 

本发明还提供含有编码大豆衰老诱导的磷转运蛋白GmPHT07基因的载体及含有该载体的宿主细胞。 

本发明还提供含有编码大豆衰老诱导的磷转运蛋白GmPHT07基 因的转化植物细胞及转基因植物。 

本发明进一步提供编码大豆衰老诱导的磷转运蛋白GmPHT07的基因在提高植物对磷的循环再利用率以及提高植物在磷胁迫下的抗逆能力中的应用。优选地，所述植物为拟南芥、大豆等。