[发明专利]枸杞谷胱甘肽还原酶及编码基因与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种枸杞(LyCiumChinenseMiller)中谷胱甘肽还原酶及其编码基因与应用。

背景技术

动植物在正常生长过程中，不仅会遭遇盐碱、重金属、干旱、冷、热等非生物胁迫，也会遇到创伤，虫害，病毒等生物胁迫。在这些胁迫条件下，体内会产生活性氧积累，导致细胞膜脂等损伤。植物进化出某些调节机制来应对这些逆境，例如产生大量的还原性物质和抗氧化酶。动植物通过调节谷胱甘肽(Glutathione)氧化还原状态的酶系例如GR(Glutathionereductase)的表达而增加还原性物质谷胱甘肽(GSH)的比例或者含量。

GSH是谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成的三肽,它分为氧化型(GSSG)和还原型(GSH)。通常所说的谷胱甘肽是还原型的，它是动植物体内非常重要的抗氧化物质。GR是存在于所有物种中的黄素酶。它可以催化氧化型GSSG的还原同时氧化NAD(P)H，它是植物体内重要的消除活性氧系统的反应体系。并且GSSG的含量增加可以显著提高GR的活性(60％)，并不会引起GR的转录发生明显变化。在过表达GR或APX(抗坏血酸过氧化物酶)等转基因的植物中，参与调解多种环境胁迫的反应。

常规杂交育种技术，诱变技术，分子标记技术等可以选育抗逆境高产的作物。但存在育种周期长，育种工作繁重，筛选工作量大，辐射危害大，操作技术要求高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种枸杞谷胱甘肽还原酶。

本发明的第二个目的是提供枸杞谷胱甘肽还原酶编码基因。

本发明的第三个目的是提供含有枸杞谷胱甘肽还原酶编码基因的重组载体、表达载体和重组菌。

本发明的第四个目的是提供枸杞谷胱甘肽还原酶编码基因在制备转基因植物的应用。

本发明的技术方案概述如下：

一种枸杞谷胱甘肽还原酶，是SEQIDNO.1所示的氨基酸序列。

枸杞谷胱甘肽还原酶编码基因，是SEQIDNO.2所示的脱氧核苷酸序列。

含有枸杞谷胱甘肽还原酶编码基因的重组载体、表达载体和重组菌。

枸杞谷胱甘肽还原酶编码基因在制备转基因植物的应用，是将枸杞谷胱甘肽还原酶编码基因导入目的植物中，得到耐高NaCl逆境胁迫的和耐受镉离子的转基因植物。

所述目的植物为玉米、大豆、水稻、花生、向日葵、马铃薯、大麦、小麦、棉花、月季、洋桔梗、百合、安祖花、蝴蝶兰、大叶黄杨，胡杨或香花槐。

本发明的优点：本发明的枸杞谷胱甘肽还原酶编码基因导入目的植物中，得到耐受镉离子能力高和耐盐能力高的转基因植物。

附图说明

图1.P1、P2和P3、P4引物分别以枸杞cDNA扩增LcGR尾部(a)和全长的PCR(b)产物电泳图。

图2.pMD18T-LcGR转化大肠杆菌PCR验证图。

图3.pMD18-T-LcGR载体示意图。

图4.pET-28a-LcGR载体转化大肠杆菌和pET-28a-LcGR质粒的PCR产物电泳图。

图5.pET28a-LcGR在大肠杆菌BL21中表达蛋白的电泳图。

图6.pCAMBIA2300-LcGR载体酶切验证电泳图。

图7.pCAMBIA2300-LcGR载体示意图。

图8.转LcGR基因烟草基因组和pCAMBIA2300-LcGR质粒的PCR产物电泳图。(质粒作为阳性对照，由“+”)表示

图9.转LcGR基因玉米、大豆、水稻、花生、向日葵、马铃薯、棉花、大麦，小麦基因组和pCAMBIA2300-LcGR质粒的(添加的)PCR产物电泳图。(“+”是阳性对照)

图10.转LcGR基因月季、洋桔梗、百合、蝴蝶兰基因组和pCAMBIA2300-LcGR质粒的PCR产物电泳图。

图11.转LcGR基因大叶黄杨、香花槐基因组和pCAMBIA2300-LcGR质粒的PCR产物电泳图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

枸杞中谷胱甘肽还原酶LcGR基因的克隆