本發明涉及基因工程,具體涉及一種柱花草sggpa1基因及其應用。
背景技術:
1、近年來,隨著我國南方草地畜牧業的發展,優質牧草急需南方地區就地生產利用。但是,我國南方地區多數為酸性土壤,其中的游離態鋁(主要為al3+)對如紫花苜蓿這類優質牧草產生嚴重的鋁毒危害,成為南方優質牧草栽培的關鍵限制因素。由于傳統石灰改土措施很難消除深層酸性土對植物生長的抑制作用,并且成本高,時效短,缺乏可行性,所以培育耐鋁品種成為我國南方地區草食畜牧業可持續發展的關鍵。
2、因此,探究植物的鋁耐受機制,并通過分子育種技術培育出適應酸性土壤的耐鋁型紫花苜蓿品種,成為解決南方優質牧草種植難題、支持現代畜牧業進一步發展的重要研究方向。這不僅能為畜牧業提供充足的優質飼料,還有助于減少對外部資源的依賴,促進畜牧業的可持續發展。
技術實現思路
1、為了解決上述技術問題,本發明的目的是提供一種柱花草sggpa1基因及其應用,該基因的表達可以增加鋁脅迫下植物的抗氧化能力和檸檬酸分泌量,并降低植物體內鋁含量的累積,從而提高植物的鋁毒耐受能力,減少鋁脅迫下植株的氧化損傷,在培育高鋁毒耐受能力的植物品種中有較大的應用價值。
2、本發明解決上述技術問題的技術方案如下:提供一種柱花草sggpa1基因,其核苷酸序列如seq?id?no.1所示。
3、本發明還提供了柱花草sggpa1基因編碼的蛋白質,其氨基酸序列如seq?id?no.2所示。
4、本發明還提供了一種擴增柱花草sggpa1基因的引物對,包括正向引物和反向引物,其核苷酸序列分別如seq?id?no.3和seq?id?no.4所示。
5、本發明還提供了一種重組表達載體,包括柱花草sggpa1基因。
6、本發明還提供了一種重組工程菌,包括上述重組表達載體。
7、本發明還提供了上述柱花草sggpa1基因、柱花草sggpa1基因編碼的蛋白質、重組表達載體或重組工程菌在提高植物鋁毒耐受能力中的應用。
8、本發明還提供了上述柱花草sggpa1基因、柱花草sggpa1基因編碼的蛋白質、重組表達載體或重組工程菌在制備提高植物鋁毒耐受能力的制劑中的應用。
9、本發明還提供了上述柱花草sggpa1基因、柱花草sggpa1基因編碼的蛋白質、重組表達載體或重組工程菌在培育高鋁毒耐受能力的植物品種中的應用。
10、進一步,植物為柱花草、紫花苜蓿或擬南芥。
11、本發明具有以下有益效果:
12、1、現有報道表明,鋁誘導根系有機酸的分泌是植株重要的鋁耐受機制。根系分泌的有機酸包括草酸、蘋果酸和檸檬酸等,其中檸檬酸的解鋁毒效果最好,是柱花草重要的耐鋁機制。申請人通過對鋁脅迫下的柱花草進行轉錄組分析,發現sggpa1基因與柱花草對鋁毒的耐受能力相關。同時證明了sggpa1基因可以增加鋁脅迫下柱花草的抗氧化能力和檸檬酸分泌量,并降低植物體內鋁含量的累積,從而提高柱花草的鋁毒耐受能力,減少植株在鋁脅迫下的氧化應激。
13、2、本發明還通過構建擬南芥和紫花苜蓿過表達轉基因植株進行了異源驗證,證明了sggpa1基因具有提高植株鋁毒耐受能力的作用,豐富了植物耐鋁毒的基因庫,在培育高鋁毒耐受能力的植物品種中有較大的應用價值。
1.一種柱花草sggpa1基因,其特征在于,其核苷酸序列如seq?id?no.1所示。
2.權利要求1所述的柱花草sggpa1基因編碼的蛋白質,其特征在于,其氨基酸序列如seq?id?no.2所示。
3.一種擴增權利要求1所述的柱花草sggpa1基因的引物對,其特征在于,包括正向引物和反向引物,其核苷酸序列分別如seq?id?no.3和seq?id?no.4所示。
4.一種重組表達載體,其特征在于,包括權利要求1所述的柱花草sggpa1基因。
5.一種重組工程菌,其特征在于,包括權利要求4所述的重組表達載體。
6.權利要求1所述的柱花草sggpa1基因、權利要求2所述的柱花草sggpa1基因編碼的蛋白質、權利要求4所述的重組表達載體或權利要求5所述的重組工程菌在提高植物鋁毒耐受能力中的應用。
7.權利要求1所述的柱花草sggpa1基因、權利要求2所述的柱花草sggpa1基因編碼的蛋白質、權利要求4所述的重組表達載體或權利要求5所述的重組工程菌在制備提高植物鋁毒耐受能力的制劑中的應用。
8.權利要求1所述的柱花草sggpa1基因、權利要求2所述的柱花草sggpa1基因編碼的蛋白質、權利要求4所述的重組表達載體或權利要求5所述的重組工程菌在培育高鋁毒耐受能力的植物品種中的應用。
9.如權利要求6-8任一項所述的應用,其特征在于,所述植物為柱花草、紫花苜蓿或擬南芥。