[發(fā)明專利]GR2酶基因在培育抗光氧化脅迫轉(zhuǎn)基因植物中的應(yīng)用

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910088295.1
• 申請(qǐng)日: 2009-07-13
• 公開（公告）號(hào): CN101597621A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁順華;盧從明;盧慶陶;溫曉剛;楊輝霞;楊志攀
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院植物研究所
• 主分類號(hào): C12N15/82
• 分類號(hào): C12N15/82;C12N15/84;C12N15/53;C12N15/63;C12N5/10;C12N1/00;C12N1/21
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 關(guān) 暢;任鳳華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及GR2酶基因在培育抗光氧化脅迫轉(zhuǎn)基因植物中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

植物的光合作用和呼吸作用都會(huì)產(chǎn)生活性氧，脅迫條件下，如高光、低溫等都會(huì)引起活性氧的產(chǎn)生明顯增加，大量積累的活性氧若不及時(shí)清除，就會(huì)對(duì)植物造成光氧化脅迫傷害(Noctor，G.and?Foyer，C.H.(1998)Ascorbate?and?glutathione：keeping?activeoxygen?under?control.Annu.Rev.Plant?Physiol.Plant?Mol.Biol.，49：249-79)。植物體內(nèi)存在抗氧化系統(tǒng)，能及時(shí)清除過量的活性氧，以維持體內(nèi)正常的代謝。抗壞血酸-谷胱甘肽循環(huán)是植物清除H₂O₂的重要途徑(Mittler，R.(2002)Oxidative?stress，antioxidantsand?stress?tolerance.Trends?in?plant?science?7：405-410)。在此循環(huán)中，抗壞血酸過氧化物酶(APX)催化H₂O₂與抗壞血酸(ASC)反應(yīng)，生成單脫氫抗壞血酸(MDA)和H₂O。單脫氫抗壞血酸還原酶(MDAR)可以利用NADPH將MDA還原生成ASC。MDA也可以裂解形成脫氫抗壞血酸(DHA)，DHAR利用還原性谷胱甘肽(GSH)將DHA還原，生成ASC，同時(shí)GSH被氧化生成氧化型谷胱甘肽(GSSG)，谷胱甘肽還原酶(GR)可以利用NADPH還原GSSG，生成GSH。葉綠體、細(xì)胞質(zhì)、線粒體、過氧化物體、外質(zhì)體都存在抗壞血酸-谷胱甘肽循環(huán)途徑。

植物體中GR酶有多種同工酶，分布在細(xì)胞的葉綠體、線粒體和細(xì)胞質(zhì)中(FoyerC.H.and?Halliwell，B.(1976)The?presence?of?glutathione?and?glutathione?reductase?inchloroplast：A?proposed?role?in?ascorbic?acid?metabolism.Planta，133：21-25；Edwards，E.A.，Rawsthorne，S.and?Mullineaux，P.M.(1990)Subcellular?distribution?of?multiple?formsof?glutathione?reductase?in?leaves?of?pea(Pisum?sativum?L.).Planta，180：278-284)。植物中的GR酶編碼基因可能為一個(gè)基因家族(Edwards?et?al.，1990；Madamanchi，N.R.，Aderson，J.V.，Alscher，R.G.，Cramer，C.L.and?Hess，J.L.(1992)Purification?of?multipleforms?of?glutathione?reductase?from?pea?seedlings?and?enzyme?levels?in?ozone-fumifatedpea?leaves.Plant?Physiol.，100：138-145)。在煙草中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)兩種GR酶編碼基因，分別編碼細(xì)胞質(zhì)中GR酶(GR1)和葉綠體GR酶(GR2)(Creissen，G.P.and?MullineauxP.M.(1995)Cloning?and?characterization?of?glutathione?reductase?cDNAs?andidentification?of?two?genes?encoding?the?tobacco?enzymes.Planta，197：422-425)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種培育抗光氧化脅迫轉(zhuǎn)基因植物的方法。

本發(fā)明提供培育抗光氧化脅迫轉(zhuǎn)基因植物的方法是將所述GR2酶基因?qū)胫参镏校玫降目构庋趸{迫植物。

上述GR2酶基因序列是Genbank號(hào)為X76293(gi：431954)的自5′端第1-1675位的核苷酸序列。

所述植物為煙草。

所述GR2酶基因通過表達(dá)載體導(dǎo)入植物中，所述表達(dá)載體是將GR2酶基因插入pCAMBIA1301的多克隆位點(diǎn)，得到的重組載體。