一种大豆耐盐相关基因GmABCG14及其编码蛋白质和应用

本发明属于基因工程领域，具体涉及一种大豆耐盐相关基因gmabcg14及其编码蛋白质和应用。

背景技术：

1、大豆(glycine max)是世界第四大作物和种植面积最大的油料作物。成熟大豆种子富含丰富的植物蛋白和油脂，有极高的利用价值。目前，由于全球气候变化、不合理灌溉和化肥施用不当等问题，超过20％的耕地受到盐胁迫的影响，土壤盐碱化问题日益突出，严重威胁粮食安全。因此探究盐碱胁迫对大豆的影响对于研究和开发耐盐碱大豆品种，提高大豆的产量和品质，提高土地利用率，具有重要的理论和实践意义。

2、盐胁迫对植物的影响主要有以下两方面，一方面盐胁迫会使植株的水分吸收能力下降，从而使植株的生长受到抑制，造成渗透胁迫；另一方面，离子毒性在盐的浓度到达临界点时会出现，导致植物无法保持离子平衡，从而造成二次伤害。盐胁迫对植物的萌发、生长、光合色素、光合作用、离子平衡、养分平衡都有影响，这将严重影响植物的正常生长发育和农作物产量。

3、筛选培育优的耐盐碱大豆品种对提高盐碱地利用率具有重要意义。挖掘耐盐碱基因能够揭示其在耐盐碱过程中的分子功能，有助于阐明大豆的耐盐碱机理，也有助于为耐盐碱大豆品种的培育提供优质基因来源，加速大豆抗性育种进程。

技术实现思路

1、为解决现有技术中的上述技术问题，本发明的目的在于公开一种大豆耐盐相关基因gmabcg14及其编码蛋白质和应用。

2、本发明的第一个目的是提供一种耐盐相关基因gmabcg14，所述基因gmabcg14为如下1)或2)或3)所述的dna分子：

3、1)基因序列如seq id no.1所示的dna分子；

4、2)cds序列如seq id no.2所示的dna分子；

5、3)在严格条件下与1)或2)限定的dna序列杂交且编码所述蛋白的dna分子。

6、本发明的第二个目的是提供前述基因gmabcg14编码的蛋白质。

7、具体的，本发明提供的蛋白质序列如seq id no.3所示，由651个氨基酸组成。

8、本发明的第三个目的是提供一种包含前述基因gmabcg14的重组表达载体、表达盒或重组菌。

9、进一步的，所述重组表达载体或表达盒是采用xbai单酶切载体pba002的重组位点插入所述基因gmabcg14得到；将所述重组表达载体或表达盒转入工程菌，得到所示重组菌。

10、含有以上任一所述基因的重组表达载体也属于本发明的保护范围。

11、可用现有的植物表达载体构建含有所述基因的重组表达载体。

12、所述植物表达载体包括双元农杆菌载体和可用于植物微弹轰击的载体等。所述植物表达载体还可包含外源基因的3’端非翻译区域，即包含聚腺苷酸信号和任何其它参与mrna加工或基因表达的dna片段。所述聚腺苷酸信号可引导聚腺苷酸加入到mrna前体的3’端，如农杆菌冠瘿瘤诱导(ti)质粒基因(如胭脂合成酶nos基因)、植物基因(如大豆贮存蛋白基因)3’端转录的非翻译区均具有类似功能。

13、使用所述基因构建重组植物表达载体时，在其转录起始核苷酸前可加上任何一种增强型启动子或组成型启动子，如花椰菜花叶病毒(camv)35s启动子、玉米的泛素启动子(ubiquitin)，它们可单独使用或与其它的植物启动子结合使用；此外，使用本发明的基因构建植物表达载体时，还可使用增强子，包括翻译增强子或转录增强子，这些增强子区域可以是atg起始密码子或邻接区域起始密码子等，但必需与编码序列的阅读框相同，以保证整个序列的正确翻译。所述翻译控制信号和起始密码子的来源是广泛的，可以是天然的，也可以是合成的。翻译起始区域可以来自转录起始区域或结构基因。

14、为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选，可对所用植物表达载体进行加工，如加入可在植物中表达的编码可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因(gus基因、萤光素酶基因等)、具有抗性的抗生素标记物(庆大霉素标记物、卡那霉素标记物等)或是抗化学试剂标记基因(如抗除莠剂基因)等。从转基因植物的安全性考虑，可不加任何选择性标记基因，直接以逆境筛选转化植株。

15、所述重组表达载体可为在限制性内切酶xbai单酶切载体pba002的重组位点插入所述基因gmabcg14得到的重组质粒。将含有gmabcg14的pba002命名为pba002-gmabcg14。

16、含有以上任一所述基因gmabcg14的表达盒、转基因细胞系及重组菌均属于本发明的保护范围。

17、本发明的第四个目的是提供扩增前述基因gmabcg14的引物，扩增所述基因gmabcg14全长或任一片段的引物对也属于本发明的保护范围，在一种具体的实例中，所述引物如seq id no.4和seq id no.5所示。

18、本发明的第五个目的是提供前述的基因gmabcg14、前述的蛋白质、前述的重组表达载体、表达盒或重组菌、或前述的引物、表达载体或重组菌在提高大豆耐盐性中的应用。

19、进一步的，过表达前述基因gmabcg14，提高大豆耐盐性。

20、优选的，将前述的重组表达载体、表达盒或重组菌导入大豆，过表达前述的基因gmabcg14。

21、本发明的第六个目的是提供一种提高大豆耐盐性的方法，所述方法为过表达大豆植株中前述基因gmabcg14，从而提高大豆耐盐性。

22、过表达大豆植株中前述基因gmabcg14，可以利用前述的重组表达载体、表达盒或重组菌导入大豆，过表达大豆植株前述的基因gmabcg14。

23、本发明的第七个目的是提供一种培育耐盐性大豆品种的方法，所述方法为过表达大豆植株中所述基因gmabcg14，获得耐盐性大豆品种。优选的，过表达大豆植株中前述基因gmabcg14，可以利用前述的重组表达载体、表达盒或重组菌导入大豆，过表达大豆植株前述的基因gmabcg14。

24、有益效果：

25、本次发明首次发现并克隆得到一个新的植物耐盐相关蛋白的基因gmabcg14。本发明的植物耐盐相关蛋白影响植物的耐盐性。过表达该蛋白编码基因的表达可提高植物耐盐性，从而可以培育耐盐的转基因植物。所述蛋白及其编码基因可以应用于植物遗传改良。

技术特征：

1.一种耐盐相关基因gmabcg14，其特征在于，所述基因gmabcg14为如下1)或2)或3)的dna分子：

2.权利要求1所述基因gmabcg14编码的蛋白质。

3.权利要求2所述的蛋白质，其特征在于，所述氨基酸序列如seq id no.3所示。

4.扩增权利要求1所述基因gmabcg14的引物对。

5.根据权利要求4所述的引物对，其特征在于，序列如seq id no.4和seq id no.5所示。

6.一种包含权利要求1所述基因gmabcg14的重组表达载体、表达盒或重组菌。

7.权利要求1所述的基因gmabcg14、权利要求2或3所述的蛋白质、权利要求4或5所述的引物对，权利要求6所述的重组表达载体、表达盒或重组菌在提高大豆耐盐性中的应用。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，过表达权利要求1所述的的基因gmabcg14，提高大豆耐盐性；优选的，将权利要求4或5所述的重组表达载体、表达盒或重组菌导入大豆，过表达权利要求1所述的基因gmabcg14，提高大豆耐盐性。

9.一种提高大豆耐盐性的方法，其特征在于，所述方法为过表达大豆植株中权利要求1所述基因gmabcg14，从而提高大豆盐耐盐性。

10.一种培育耐盐性大豆品种的方法，其特征在于，所述方法为过表达大豆植株中权利要求1所述基因gmabcg14，获得耐盐性大豆品种。

技术总结本发明的目的在于公开一种大豆耐盐相关基因GmABCG14及其编码蛋白质和应用。所述基因GmABCG14为如下1)或2)或3)所述的NDA分子：1)基因组序列如SEQ ID NO.2所示的DNA分子；2)CDS序列如SEQ ID NO.2所示的DNA分子；3)在严格条件下与1)或2)限定的DNA序列杂交且编码所述的DNA分子。本发明提供的基因GmABCG14在调控大豆耐盐性中的基因工程应用，具体为过表达前述的基因GmABCG14，提高大豆盐耐盐性。技术研发人员：张群,邬云珍,袁静娅,林峰,章文华受保护的技术使用者：南京农业大学技术研发日：技术公布日：2024/8/20