[发明专利]铁线莲CLHSP18基因编码序列及其应用

说明书

本发明公开了一种如SEQ ID NO.1的铁线莲CLHSP18基因、如SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列、包含如SEQ ID No.1所示核苷酸序列的多核苷酸链的重组表达载体以及包含该重组表达载体的宿主细胞。本发明的铁线莲ClHSP18基因在拟南芥中可以实现异源表达，提高拟南芥的热激胁迫抗性。

技术领域

本发明涉及植物分子生物学领域，具体的说涉及铁线莲CLHSP18基因编码序列及其应用。

背景技术

由于“温室效应”现象日益明显，全球气温持续升高，夏季高温已成为制约植物生长和发育的主要环境因子，植物生长发育面临高温逆境的严峻挑战。热激蛋白(heat shockprotein,HSPs)是一类在有机体受到高温等逆境刺激后大量表达的蛋白，根据分子质量大小将其分成HSP110s、HSP90s、HSP70s、HSP60s和小分子热激蛋白(smHSPs)。热激蛋白是植物对逆境胁迫短期适应的必需组成成分，对减轻逆境胁迫引起的伤害有很大的作用。有机体在受到逆境胁迫后，体内变性蛋白急剧增加，热激蛋白可以与变性蛋白结合，维持它们的可溶状态,在有Mg²⁺和ATP的存在下使解折叠的蛋白质重新折叠成有活性的构象。已有研究证明HSPs的主要功能是参与新生肽的折叠以及蛋白质变性后的复性、降解，维持胞内环境的稳定，起分子伴侣(molecular chaperones)的作用。

虽然植物热激蛋白的研究起步较晚，但已成为当今分子生物学、蛋白质生物化学和植物抗逆生理的一个重要研究内容，其中心问题是HSPs的生物学功能。许多研究表明，HSPs的生成量与生物耐热性呈正相关。Alvaro等(1999)实验证明，将栗子(Castaneasativa)CsHSP17.5基因转入大肠杆菌显著提高转基因菌株对高温(50℃)及低温(4℃) 的耐受性。

随着生活水平的提高，园林观赏植物越来越受到人们关注，研究观赏植物对温度逆境抗性的遗传机制有广泛的应用前景。

铁线莲属(Clematis florida Thunb)为毛茛科(Ranunculaceae)直立灌木、草本，木质或草质藤本，是一类观赏价值高、具有多种抗逆性的藤本植物。全世界约有铁线莲属植物335种，广泛分布于除南极洲以外的各大洲。中国铁线莲属植物极其丰富，约有 147种，全国各地均有分布，大部分种类分布于华中和西南地区。铁线莲喜凉爽气候，在野生环境中常与灌木伴生。上海地区近5年(2014—2018年)夏季持续的高温(35℃以上) 天气多达1个月左右，严重影响了铁线莲的生长，如叶片变黄、萎蔫、脱落，茎干还易感枯萎病，限制了铁线莲在上海地区的大面积推广应用。因此，如何提高铁线莲品种耐热性是园林工作者面临的重要任务。已有研究表明小分子热激蛋白基因是一类胁迫诱导表达基因，它在耐热品种中诱导表达可以明显提高品种的耐热性，该类基因的挖掘与应用在园林植物及其它植物的抗逆研究中具有非常重大的应用前景。

发明内容

本发明的目的首先在于提供一种如SEQ ID NO.1的铁线莲CLHSP18基因；

该铁线莲CLHSP18基因是一种小分子热激蛋白基因，该基因长度为471bp。

本发明还提供了一种如SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列；

其编码的蛋白质分子量为17959.49道尔顿，pI为8.113。

本发明还提供了包含如SEQ ID No.1所示核苷酸序列的多核苷酸链的重组表达载体。

本发明还提供了包含如上述重组表达载体的宿主细胞。

本发明还提供了上述铁线莲ClHSP18基因的克隆方法，包括如下步骤：

①提取铁线莲的总RNA，将总RNA反转录成cDNA；