[发明专利]热激蛋白Hsp17.6CII在调控植物耐盐碱中的应用

说明书

本发明公开了热激蛋白Hsp17.6CII在调控植物耐盐碱中的应用。本发明提供了热激蛋白Hsp17.6CII在如下A‑D中至少一种中的应用：A、调控植物耐盐性和/或耐碱性；B、调控CAT酶的活性；C、调控CAT酶在热胁迫下发生聚集；D、维持CAT酶在热胁迫下的折叠状态。本发明的实验证明，将Hsp17.6CII基因过表达到野生型拟南芥col‑0中得到的转基因植物，转入col‑0的转基因植物对盐碱的耐性高于野生型拟南芥col‑0，从而证明，Hsp17.6CII可以通过调控CAT提高植物对盐碱的耐性；另外，热激蛋白Hsp17.6CII在提高CAT酶的活性且抑制CAT酶在热胁迫下发生聚集。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及热激蛋白Hsp17.6CII在调控植物耐盐碱中的应用。

背景技术

植物受到各种非生物胁迫时,细胞内的活性氧水平升高,通过信号级联系统传递信号,调控基因表达,促进植物对胁迫应答。但是，升高的活性氧需要及时被降解，以免对植物自身造成损伤。过氧化氢酶(CAT)通过降解H₂O₂调控细胞内活性氧的含量,参与到植物对逆境的响应过程中。在多种植物中都发现,CAT和盐胁迫有关，盐胁迫处理下,过氧化氢酶的活性升高，例如在水稻中过量表达大肠杆菌的过氧化氢酶KatE会提高水稻对盐胁迫的耐受性。同时CAT也参与到光胁迫的响应中。在光照强度较高时,过氧化氢酶cat2突变体中光呼吸作用大量产生的H₂O₂不能及时被清除,细胞内活性氧平衡遭到破坏,使cat2表现出明显的细胞死亡表型,叶片出现卷曲黄化；但提高CO2浓度可以将cat2的表型完全恢复，表明过氧化氢酶CAT2参与到拟南芥光呼吸过程中产生的H₂O₂的清除作用。此外,过氧化氢酶CAT也参与到植物对干旱的响应过程中。在小麦中,严重的干旱会使过氧化氢酶CAT的活性升高,同时,干旱会引起过氧化氢酶CAT1和CAT2转录下降,并且影响过氧化氢酶CAT1和CAT2的昼夜表达节律。以上研究结果都表明,CAT参与了植物响应各种外界胁迫的过程中，并且逆境胁迫下过氧化氢酶活性的维持也同样十分重要。

小分子热激蛋白sHsps是一组分子量为12-43kD，并且在C端含有一个保守的ACD结构域的一类蛋白。小分子热激蛋白sHsps具有分子伴侣的功能，在逆境胁迫条件下，小分子热激蛋白sHsps会形成大量的寡聚物，这些sHsps聚合体与目标蛋白结合以防止目标蛋白的损伤，小分子热激蛋白与Hsp100/Hsp70和Hsp60相互作用，保持目标蛋白的三维构象，保持其生物学功能。小分子热激蛋白最初发现被热胁迫诱导，现在已表明它在生物体内广泛分布，多种非生物逆境胁迫都会诱导sHsps的表达，sHsps的表达水平与植物的多种抗逆性密切相关。

据报道，目前我国存在盐碱化的土地面积几乎与我国可耕地面积相当，每年造成经济损失不可估量，并且盐碱化土地每年还在以很高的速度增加，每年会有大量土地因为耕作不善而退化为不适宜作物生长的盐碱地。如何改良作物，使农作物可以耐受盐碱地并且不影响作物的产量和品质，成为了亟待解决的问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供如下1)-3)中任一种物质的用途。

本发明提供了如下1)-3)中任一种物质在如下A-D中至少一种中的应用：

A、调控植物耐盐性和/或耐碱性；

B、调控CAT酶的活性；

C、调控CAT酶在热胁迫下发生聚集；

D、维持CAT酶在热胁迫下的折叠状态；

1)蛋白Hsp17.6CII；

2)蛋白Hsp17.6CII编码核酸分子；

3)含有蛋白Hsp17.6CII编码核酸分子的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌。