本发明涉及植物基因工程,具体涉及一种菜用大豆耐镉胁迫基因gmcin1及其应用。
背景技术:
1、随着非农业建设用地迅速扩张,废弃物排放量以及农业化肥使用量增加,土壤重金属污染逐渐成为世界性环境问题。镉(cd)是一种生物毒性很强的重金属,其半衰期非常长,摄入过量会导致肾脏和骨骼的病变(nawrot等,2006)。
2、菜用大豆,又称鲜食大豆,俗称毛豆,指在豆荚呈绿色、籽粒尚未达到完全成熟、生理上处于鼓粒盛期采收用作蔬菜食用的大豆,是一种重要的传统豆类蔬菜。菜用大豆营养价值高、味道鲜美,对调节人们膳食结构和改善营养状况具有重要作用,对肥胖病、高血压、糖尿病等有预防和辅助治疗的作用,是公认的营养保健蔬菜。菜用大豆是中国、日本和其他亚洲国家最重要的蔬菜之一,在过去二十年里,全世界对这种蔬菜的需求显著增加。然而,菜用大豆极易积累重金属(wolnik等,1983),这不仅严重影响植物的生长和发育,而且还会通过食物链危及人类的健康。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种菜用大豆耐镉胁迫基因gmcin1(cadmium inducednac 1)及其应用。本发明中发现过表达gmcin1基因增强了菜用大豆对镉胁迫的耐受性。因此,gmcin1基因的应用为培育耐镉菜用大豆新品种提供了一个新的功能基因。
2、为了达到上述发明目的,本发明采用的技术方案为:
3、一种菜用大豆耐镉胁迫基因gmcin1,其核苷酸序列如以下(1)、(2)或(3)所示:
4、(1)seq id no.1所示序列;
5、(2)在严格条件下与seq id no.1所示序列可以进行dna分子杂交且编码相同蛋白的序列;
6、(3)与(1)或(2)所示序列具有90%以上相似性且编码植物耐镉胁迫相关蛋白的序列。
7、所述菜用大豆耐镉胁迫基因gmcin1编码蛋白的氨基酸序列如seq id no.2所示。
8、上述菜用大豆耐镉胁迫基因gmcin1与过表达后可以提高菜用大豆镉胁迫的耐受性,其可以应用于耐镉菜用大豆种质创制。
9、因此,含有所述菜用大豆耐镉胁迫基因gmcin1的过表达载体也应属于本发明的保护范围。
10、所述菜用大豆耐镉胁迫基因gmcin1或所述过表达载体在改变菜用大豆镉胁迫的耐受性育种中的应用也应属于本发明的保护范围。
11、同时提供了一种创制耐镉菜用大豆的方法,提高菜用大豆中耐镉胁迫基因gmcin1的表达或提高gmcin1蛋白的含量,增强了菜用大豆对镉胁迫的耐受性。
12、比如可以通过过表达菜用大豆耐镉胁迫基因gmcin1,增强了菜用大豆对镉胁迫的耐受性。
13、具体地,作为一种可选择的优选方案,所述耐镉菜用大豆的构建方法如下:
14、(1)构建包含菜用大豆耐镉胁迫基因gmcin1全长编码区的过表达载体,即重组质粒gmcin1-oe。
15、(3)用热激法将重组质粒gmcin1-oe转化发根农杆菌k599,得到携带gmcin1-oe质粒的重组菌株。
16、(4)将重组菌gmcin1-oe转化菜用大豆毛状根,获得过表达gmcin1基因的转基因植株。通过荧光检测筛选转基因阳性植株。
17、上述构建的过表达载体或含有所述过表达载体的重组菌也应属于本发明的保护范围。
18、另外,用于构建所述过表达载体的引物组也应在本发明保护范围之内,包括seqid no.3-4。
19、本发明的有益效果为:
20、本发明提供了一种菜用大豆耐镉胁迫基因gmcin1,提高该基因表达可以增强菜用大豆对镉胁迫的耐受性,可以应用于耐镉品种的创制。
1.一种菜用大豆耐镉胁迫基因gmcin1,其特征在于,其核苷酸序列如seq id no.1所示。
2.一种权利要求1所述的菜用大豆耐镉胁迫基因gmcin1编码的蛋白质,其特征在于,其氨基酸序列如seq id no.2所示。
3.含有权利要求1所述的菜用大豆耐镉胁迫基因gmcin1的过表达载体或重组菌。
4.权利要求1所述的菜用大豆耐镉胁迫基因gmcin1在改变菜用大豆耐镉胁迫育种中的应用。
5.一种创制耐镉菜用大豆的方法,其特征在于,通过过表达权利要求1所述的菜用大豆耐镉胁迫基因gmcin1,获得耐镉胁迫的菜用大豆植株。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,构建含有权利要求1所述的基因gmcin1编码区序列的过表达载体,通过发根农杆菌转化野生型菜用大豆根,获得耐镉胁迫的菜用大豆植株。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,用于构建所述过表达载体的引物组包括seq id no.3-4所示的引物对。