[发明专利]一种杂交鹅掌楸LhMKK2基因及其表达蛋白和应用

说明书

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域，具体涉及一种杂交鹅掌楸LhMKK2基因及其表达蛋白和应用。

背景技术

杂交鹅掌楸是南京林业大学著名林木遗传育种学家叶培忠教授等人利用中国马褂木（L.chinese（HEMSL.）Sarg）与北美鹅掌楸（L.tulipifera Linn.）杂交试验获得的种间杂交种，具有明显的杂种优势。杂交鹅掌楸因其生长速度快，抗病虫害强，材质纹理细腻，叶形奇特，生长速度快，是集荒山造林、工业用材、园林观赏的优良树种，也被用于庭院绿化，造林和用材树种，市场潜力大。目前杂交鹅掌楸主要通过扦插、嫁接等传统无性繁殖方法及人工杂交的有性繁殖方式进行繁殖，但因为受到季节和杂交制种效率的影响，限制了优良杂种植株的繁殖，传统的育苗繁殖方式，速度缓慢，优良种苗数量远远供不应求，影响杂交鹅掌楸的应用及推广。陈金慧等以杂交鹅掌楸未成熟胚为培养材料，在固体培养基上成功诱导体细胞胚，建立了体细胞胚胎发生技术，并成功进入后期工厂化生产，从根本上提高了传统育种方法的缓慢育苗速度和方式。通过后期研究的不断优化，完善了杂交鹅掌楸胚性细胞的悬浮培养体系，为开展高等木本植物的生长、发育、调控途径和抗逆性等基础实验研究，提供了大量技术基础和试验材料基础。

促分裂原活化蛋白激酶（Mitogen-Activated Protein Kinase，MAPK）级联路径在真核生物中高度保守，是介导植物细胞外信号传递至细胞内引起细胞响应的重要信号转导路径，在细胞分化和发育过程中，激素，多种生物和非生物胁迫中发挥重要作用。MAPK通路通常由三种三级级联激酶参与信号转导，包括促分裂原活化蛋白激酶的激酶之激酶（mitogen-activated protein kinase kinase kinases，MAPKKK，简称MEKK）；促分裂原活化蛋白激酶的激酶（mitogen-activated protein kinase kinases，MAPKK，简称MEK或MKK）以及促分裂原活化蛋白激酶MAPK，依次通过逐级磷酸化激活下游信号，将细胞外部多种类型刺激信号传递至细胞核内，进而引起细胞响应，参与介导细胞的生长、发育、分裂、分化、凋亡等多种过程，甚至生长素、脱落酸、乙烯和细胞分裂素的代谢，协同参与植物逆境胁迫响应。因此，二级级联激酶MAPKK家族参与植物的生长发育，激素信号转导，以及植物抗逆性胁迫响应过程。

目前，通过对拟南芥基因组序列分析，已鉴定出80个MAPKKK基因，10个MAPKK基因，20个MAPK基因，这些基因也广泛存在于其它植物基因组中。比如，杨树中已鉴定出21个MAPK基因和11个MAPKK基因，水稻中有15个MAPK基因和8个MAPKK基因，75个MAPKKK基因。另外，目前已在许多物种中分离到MAPKK家族基因，如小麦，油菜，水稻，欧芹，烟草等。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种杂交鹅掌楸MKK2基因。本发明的另一目的是提供一种上述杂交鹅掌楸LhMKK2基因的表达蛋白。本发明还有一目的是提供杂交鹅掌楸LhMKK2基因在杂种鹅掌楸抗逆性分子育种中的应用。

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种杂交鹅掌楸LhMKK2基因，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

所述的杂交鹅掌楸LhMKK2基因的表达蛋白，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

所述的杂交鹅掌楸LhMKK2基因在杂交鹅掌楸抗逆性分子育种中的应用。

所述的含有杂交鹅掌楸LhMKK2基因的载体或宿主细胞。

MAPKK家族基因在MAPK级联路径中起“承上启下”的作用，是上下游信号转导通路的交叉点，拟南芥中，MKK2基因参与茉莉酸、水杨酸等激素信号转导过程，以及MEKK1-MKK2-MPK4/MPK6；MKK2-MPK4级联路径，是对低温、盐胁迫应答信号转导的组成部分，也参与植物的生长发育过程。本发明是在已建立成熟的杂交鹅掌楸体胚发生体系的基础上，同源克隆促分裂原活化蛋白激酶之激酶LhMKK2基因全长。

有益效应：与现有技术相比，本发明是在已建立的完善的杂交鹅掌楸体细胞胚胎发生体系的基础上，通过对杂交鹅掌楸MAPKK家族基因的克隆与鉴定，基因的表达分析，基因的遗传转化等手段，分析验证其功能，证明了杂交鹅掌楸LhMKK2基因参与植物体细胞胚胎发生过程，过表达LhMKK2基因能够提高植株对盐胁迫响应的抗性，影响植株的生长发育，因此可用于提高植株的抗逆性胁迫响应，为杂交鹅掌楸的抗逆性分子育种提供依据，有很好的工业应用前景。