技術領域

本發明涉及現代分子生物學與基因工程技術，具體說就是一種東北野生大豆S-腺苷甲硫氨酸合成酶(SAMS)基因。

背景技術

隨著DNA的內部結構和遺傳機制的秘密一點一點呈現在人們眼前，特別是當人們了解到遺傳密碼是由RNA轉錄表達的以后，生物學家不再僅僅滿足于探索生物遺傳的秘密，而是開始躍躍欲試，設想在分子的水平上去干預生物的遺傳特性。如果將一種生物的DNA中的某個遺傳密碼片斷連接到另外一種生物的DNA鏈上去，將DNA重新組織一下，就可以按照人類的愿望，設計出新的遺傳物質并創造出新的生物類型，這與過去培育生物繁殖后代的傳統做法完全不同。

隨著工業現代化、灌溉地和塑料大棚面積的擴大，土壤次生鹽漬化也日趨嚴重，以鹽堿為例，全國有鹽堿地近15億畝，僅黑龍江省鹽堿地就高達9000余萬畝，全國有2000多萬公頃鹽堿荒地等待開墾利用。因此如何通過提高作物抗滲透脅迫能力來充分利用鹽堿地資源增加耕地面積，增加糧食產量和節約水資源，已成為挖掘逆境農業生態區的生產潛力、保持我國農業持續高效發展、解決糧食安全亟待解決的重大問題。近年來現代分子生物學與基因工程技術發展迅猛，為通過轉基因技術培育耐鹽堿轉基因作物，改良鹽堿地展示了美好的發展空間，克隆具有自主知識產權的新基因是其重要前提。

發明內容

本發明的目的是公開一種從抗逆性極強的東北野生大豆中克隆出來的S-腺苷甲硫氨酸合成酶(S-adenosylmethionine?synthetase，簡稱SAMS)基因，具有較強耐鹽堿、低溫、抗干旱的功能，是培育耐鹽堿、低溫、干旱轉基因植物的重要功能基因。本發明的目的是這樣實現的：

1.東北野生大豆EST的篩選

東北野生大豆S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因的克隆是通過篩選東北野生大豆鹽脅迫cDNA文庫及EST庫，經過cDNA序列與NCBI等網上數據庫進行同源性比對，篩選滲透脅迫相關基因。

2.東北野生大豆S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因的克隆

采用RT-PCR的方法，獲得到1178bp的片段。通過分析其氨基酸序列，編碼392個氨基酸，ORF查找具有完整的開放閱讀框。初步確定已經克隆得到了東北野生大豆的SAMS基因，命名為GsSAMS，將其DNA序列提交GenBank，登錄號為EU145721。

3.GsSAMS基因的功能分析

構建GsSAMS基因植物表達載體，對模式植物煙草進行轉化，獲得整合GsSAMS基因的煙草植株，進行了分子生物學檢測，包括PCR檢測、Southern-blot檢測和RT-PCR檢測；對轉基因煙草進行了抗逆性分析，包括與耐鹽堿、低溫及干旱能力相關的生理指標(不同條件處理下葉綠素含量、丙二醛含量、電導率、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶活性)測定。結果表明：轉GsSAMS基因煙草植株在不同的脅迫處理條件下的各項生理指標不同程度的優于未轉基因煙草對照，并表現明顯的抗性。證明GsSAMS具有提高植物耐鹽堿、低溫及干旱的功能。

本發明所述的東北野生大豆S-腺苷甲硫氨酸合成酶(SAMS)基因，該基因包括1178bp的開放讀碼框，編碼392個氨基酸，有ATG起始密碼子和TAA終止密碼子。

本發明所述的東北野生大豆S-腺苷甲硫氨酸合成酶(SAMS)基因，其核苷酸序列及氨基酸序列見序列表1。

來源于東北野生大豆S-腺苷甲硫氨酸合成酶(SAMS，簡稱GsSAMS)基因是一種具有抗滲透脅迫功能的基因，尤其對鹽脅迫的抗性較為明顯。因此為植物抗滲透脅迫基因工程提供了新的基因資源。通過對轉基因煙草的抗逆性檢測，證明GsSAMS基因具有顯著的耐鹽堿能力，對低溫和干旱也表現出較強的抗性。是培育抗滲透脅迫轉基因作物的較理想基因。

附圖說明

圖1為轉GsSAMS基因煙草PCR檢測結果；

圖2為轉GsSAMS基因煙草Southern檢測結果；

圖3為轉GsSAMS基因煙草RT-PCR檢測結果；

圖4為野生大豆GsSAMS基因PCR擴增結果；

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明

1.東北野生大豆ESTs篩選

根據東北野生大豆鹽脅迫cDNA文庫及EST數據庫，篩選EST得到與滲透脅迫直接相關的cDNA序列，將cDNA序列與NCBI等網上數據庫進行同源性比對，從中篩選滲透脅迫相關基因。

2.東北野生大豆S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因的克隆