利用拟南芥的抗逆基因AtGST提高植物的抗逆性的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及作物遗传育种领域，具体涉及一种来源于拟南芥的抗逆相关的基因。
【背景技术】
[0002] 自然界中，由于不同的地理位置、气候条件以及人类活动等多方面原因，造成了各 种逆境，植物常在不利的环境条件下生长，如干旱、水涝、盐害、低温、高温、病虫害等。对农 业生产来说，各种逆境是影响作物产量和品质最直接、最重要的因素。因此，加强植物抗性 生理的研宄，探明植物在逆境下的生命活动规律并加以人为调控，培育具有抵抗不良环境 性状的优良品种，以提高作物的产量和品质，对于获得农业高产稳产具有重要意义。
[0003]谷胱甘肽S-转移酶（glutathioneS-transferase，简称GST，EC2. 5. 1. 18)是广 泛分布于植物、动物、鸟类、昆虫及微生物体内的一组多功能同工酶，其主要功能是催化各 种亲电子化合物与还原型谷胱甘肽的巯基偶联，增加其疏水性而易于穿越细胞膜，分解后 排出体外，从而达到解毒的作用。植物GST分为8类，分别为phi(F)，tau(U)，theta(T)， zata(Z),lambda(L),DHAR,TCH0D和MAPEG。其中，最大的两类phi(F)和tau(U)为植 物所特有，在植物修复有机化合物，尤其是对除草剂的分解过程中起着至关重要的作用。此 外，在提高植物抗逆性方面也具有重要的作用。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种拟南芥抗逆相关的GST基因。
[0005] 所说的拟南芥抗逆相关基因，是AtGSTU19,它具有SEQIDNol的序列。
[0006] 上述基因编码的蛋白质，它具有SEQIDN〇2的氨基酸序列。
[0007] 上述基因AtGSTU19能用于植物遗传转化，在制备抗逆的转基因植物中的应用。
[0008] 上述所说的拟南芥抗逆相关基因AtGSTU19,是通过以下方法得到： 1.拟南芥cDNA文库的构建 本发明将拟南芥种子经2.5% (v/v) 0&((：10)2消毒后种植在黑土 ：蛭石：珍珠岩(1:1:1)混合基质中，22 °C，16 h光照培养生长20 d。选生长健壮的幼苗提取总RNA。以 总RNA为模板，Oligo (dT)为引物，参照全式金生物科技有限公司cDNA合成试剂盒说明 (http ://www. transgen. com. cn)，在AMV反转录酶的作用下合成cDNA。
[0009] 2?引物的设计与合成 本发明设计一对引物，引物两端分别引入和feci的酶切位点。
[0010]AtGSTU19-F: 5'-AAGGATCCATGGCGAACGAGGTGATTCTTC-3' AtGSTU19-R: 5'-AAGAGCTCTTACTCAGGTACAAATTTCTTC-3' 引物由上海生工生物工程技术有限公司合成（http://www.sangon.com)。
[0011] 3.PCR的方法获得拟南芥抗逆相关基因AtGSTU19片段 本发明的PCR扩增采用大连宝生物工程有限公司（http://takara.com.cn)的PCR试 剂，在50y1的体系中进行PCR反应，反应参数为：94°G预变性1min，94°G变性30s;55 °G退火30s;72 〇G延伸1min;共扩增30个循环，再72 °G延伸10min。经过1.0%的琼脂 糖凝胶电泳检测扩增产物为一条约600bp的片段。
[0012] 4.克隆鉴定与序列测定 扩增片段采用爱思进生物技术(杭州）有限公司（http://axygenbio.com)DNA琼 脂糖凝胶回收试剂盒回收后，克隆到大连宝生物有限公司（http://takara.com.cn)的 pMD-18-SimpleT载体上进行克隆鉴定和序列测定。
[0013] 5?序列分析 本发明通过核苷酸序列测定分析，最终获得拟南芥抗逆相关基因AtGSTU19,其核苷酸 序列信息如SEQIDNol所示，其氨基酸序列如SEQIDN〇2所示。
[0014] 本发明所述的抗逆基因AtGSTU19能用于植物遗传转化，在培育提高抗逆性植物 中的应用。
[0015] 本发明实现的有益效果： 本发明克隆了拟南芥AtGSTU19基因，为了进一步分析该基因在盐、干旱胁迫中的作用 与功能，我们比较了转AtGSTU19基因的拟南芥植株和野生型拟南芥植株对盐、干旱胁迫的 耐受性。结果表明，野生型拟南芥和转AtGSTU19基因的拟南芥植株在存活率上有明显的差 异，转基因植株比野生型植株有明显的抗盐、抗干旱能力，这也表明AtGSTU19基因的转入 提高了拟南芥植株的抗盐、抗干旱能力。
【附图说明】
[0016] 图1:琼脂糖凝胶电泳鉴定总RNA产物。
[0017] 图2 :琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR扩增产物。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述，但不限制本发明。
[0019] 下述实施例中，所用的试验材料及其来源包括： 拟南芥的种子经过2.5% (v/v)Ca(C10)2f_毒后种植在黑 土：蛭石：珍珠岩（1:1:1)的混合基质中，22 °C，16h光照培养（16h光照，8h黑暗，冷 光源）生长20d。
[0020] 大肠杆菌coJ7)DH5a由上海市农业科学院生物技术研宄所植物 基因工程研宄室保存。克隆载体PMD-18-SimpleT、各类限制性内切酶、Taq聚合酶、连接 酶、dNTP、10XPCRbuffer和DNAmarker购自宝生物工程大连有限公司。所有的化学试 剂都从美国西格玛化学公司和上海国药化学试剂公司购买。
[0021] 下述实施例中常规的基因操作参照分子克隆文献进行【SambookJ，FretsEF， MannsdesTetal.In:MolecularCloning. 2nded.ColdSpringHarborLaboratory Press? 1989]〇
[0022] 实施例1 拟南芥幼苗RNA的抽提和cDNA合成 (一）试验方法： 植物总RNA的抽提试剂盒为爱思进生物技术(杭州）有限公司（http://axygenbio. com)产品，反转录试剂盒为全式金生物科技有限公司（http://www.transgen.com.cn)产 品，各种限制性内切酶和T4DNALigase购自大连宝生物工程有限公司（http://takara. com.cn) 〇
[0023] 称取约0. lg植物材料进行总RNA的抽提，具体方法参照上述Axygen公司植物小 样抽提说明书操作进行，所抽提的总RNA进行cDNA合成，具体方法参照TransGen公司说明 书操作进行第一链合成。
[0024](二）试验结果： 采用琼脂糖凝胶电泳鉴定总RNA产物的结果见图1，图中可见明显的RNA条带。
[0025] 实施例2 PCR方法获得拟南芥抗逆相关基因AtGSTU19基因片段 (一）试验方法： 本发明设计一对引物（AtGSTU19-F和A