一种大豆耐盐相关基因GmCNGC29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gmcngc29及其编码蛋白质和应用。

背景技术：

1、大豆是油脂和蛋白质的主要来源，是重要的经济油料作物，是世界上种植和利用最广泛的经济和粮食作物之一，其产量和品质直接关系到全球粮食安全和经济发展。随着全球气候变化的加剧，土壤盐渍化问题日益严重，对农业生产造成了巨大的威胁。因此，利用现代生物学手段，提高大豆的耐盐性，筛选出耐盐性状优良的植株对于解决盐渍化土壤对大豆生产的影响具有重要意义。

2、盐胁迫通常是由土壤中高浓度的钠离子和氯离子引起的。盐胁迫包括渗透胁迫、离子胁迫和次生胁迫。当外界环境中的盐含量高到足以明显改变水势时，会对植物产生影响。这种渗透胁迫使得植物根细胞吸水困难，导致细胞内渗透压过高，细胞萎缩，水分的吸收并不能满足植物需求。同时，高盐环境下，植物细胞膜上的离子通道和转运蛋白也会受到抑制，从而限制了水分和营养物质的进入，这将抑制大豆植株的生长发育，导致大豆产量降低。

3、大豆对盐胁迫的响应是由一个错综复杂的分子网络所精细调控的。这种耐盐性是多种生理和生化反应相互交织、共同作用的结果。用传统的育种方法提高大豆的耐盐性往往耗时且效果有限，面临着极大的挑战。用分子育种技术可以加快培育大豆耐盐新品种，但由于当前对大豆耐盐分子机理的研究尚不够深入，相关的工作进展相对缓慢。因此，我们迫切需要挖掘出更多具有耐盐特性的新基因，并进一步解析这些基因调控耐盐性的分子机制。这些研究对于提高大豆的耐盐性、培育出更适应盐碱环境的新品种，具有非常重要的意义。

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gmcngc29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gmcngc29，所述基因gmcngc29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gmcngc29编码的蛋白质。

7、具体的，本发明提供的蛋白质，选自如(a)或(b)所示的任一种：

8、(a)由seq id no.3所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

9、(b)从seq id no.2选取的靶标序列衍生的蛋白质。

10、序列表中的seq id no.3，由778个氨基酸组成。

11、本发明的第三个目的是提供一种包含前述基因gmcngc29的重组表达载体、表达盒或重组菌。

12、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gmcngc29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。

13、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。

14、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。

15、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。

16、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。

17、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。

18、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gmcngc29得到的重组质粒。将含有gmcngc29的pba002命名为pba002-gmcngc29。

19、含有以上任一所述基因gmcngc29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。

20、本发明的第四个目的是提供扩增前述基因gmcngc29的引物，扩增所述基因gmcngc29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。

21、本发明的第五个目的是提供前述的基因gmcngc29、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。

22、进一步的，过表达前述基因gmcngc29，提高大豆耐盐性。

23、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gmcngc29。

24、本发明的第六个目的是提供一种提高大豆耐盐性的方法，过表达大豆植株中前述基因gmcngc29，从而提高大豆耐盐性。

25、过表达大豆植株中前述基因gmcngc29，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gmcngc29。

26、携带有所述基因的表达载体可通过使用ti质粒、ri质粒、植物病毒载体、直接dna转化、显微注射、电导、农杆菌介导等常规生物学方法转化植物细胞或组织，并将转化的植物组织培育成植株。

27、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gmcngc29，获得耐盐性大豆品种。优选的，过表达大豆植株中前述基因gmcngc29，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gmcngc29。

28、有益效果：

29、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gmcngc29。本发明的植物耐盐相关蛋白影响植物的耐盐性。将所述蛋白的编码基因导入植物中可提高植物的耐盐性，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。