技術領域

本發明涉及一種具有耐鹽功能的基因、其編碼蛋白及其應用。特別涉及一種鹽藻（Dunaliella?viridis）肌醇磷酸合酶（myo-Inositol-1-phosphate?synthase,?MIPS）基因DvMIPS、其編碼蛋白及其應用。

背景技術

世界人口日益增長，耕地面積日趨減少，提高農作物產量成為了解決這對矛盾的重要途徑。然而土壤鹽漬化、干旱、營養貧瘠和極端溫度等各種環境脅迫嚴重影響了農作物的生長和發育，并降低其產量。世界可耕土地中有20%出現嚴重的鹽漬化，嚴重影響了農作物的產量。研究生物的抗鹽機制，利用分子生物學技術來獲得抗性基因，揭示生物與逆境之間的關系，輔助作物育種，已經成為了提高農作物產量的有效途徑之一。

植物在長期的進化過程當中，針對鹽脅迫產生了一整套的應答機制。如激活植物脅迫應答的細胞信號通路，引起細胞應答如積累大量的滲透保護物質、維持細胞內離子動態平衡、修復被破壞的蛋白和膜系統、清除活性氧自由基等。目前人們已經通過對擬南芥等模式植物的研究，在植物耐鹽方面取得了巨大的研究成果。但是以非鹽生植物作為研究的模式植物，不可能完全揭示植物的耐鹽機制。鹽生模式植物正受到世界范圍內學者們的關注。其中杜氏藻屬?(Dunaliella)是自然界中廣泛存在的真核單細胞綠藻。它廣泛分布于鹽湖、海洋、鹽土等高鹽度的環境中，是高鹽水域中的主要的生物種群，很容易從自然環境中分離得到。鹽藻（Dunaliella?viridis）是杜氏藻屬中具有代表性的一個種。該種又稱杜氏鹽藻、綠色杜氏藻、鹽生綠色杜氏藻等。鹽藻對環境具有極強的適應能力，可在從0.05?mol/L?到飽和?NaCl（約5.5?mol/L）的條件下生長，是已知最耐鹽的真核生物之一。鹽藻極強的耐鹽能力、簡單的細胞結構以及便利的培養條件使鹽藻成為研究植物適應高鹽脅迫的分子機制的重要模式生物。鹽藻很容易從自然環境中分離得到，也可以向藻種保存中心索取。因此，鹽藻成為了一個重要的耐逆基因資源寶庫。

肌醇磷酸合酶（myo-Inositol-1-phosphate?synthase，MIPS）是一種在真核和原核生物界高度保守的酶。在大多數真核生物和個別原核生物系統中，MIPS的催化反應需要NAD⁺輔因子。NAD⁺輔因子的結合基序在MIPS氨基酸序列的功能域中是保守的。MIPS可以催化六磷酸葡萄糖（glucose?6-phosphate）向肌醇磷酸（L-myo-inositol?1-phosphate）的轉化。肌醇及其衍生物參與多種生物化學及生理學過程，包括：細胞內信號轉導、膜建成和轉運、膜相關蛋白定位以及細胞壁的形成等。植物細胞中的肌醇分子還參與了更多的生命過程，包括形成植酸等儲存物質、調節植物細胞抗逆、促進種子脫水、修飾生長素、參與細胞壁組成等。在植物組織中已報導的MIPS有兩種：細胞質類型和葉綠體類型。葉綠體類型與類囊體膜相關，受光條件的調控，而細胞質類型參與各種重要代謝反應。在生物學和免疫學的特性上，葉綠體類型與細胞質類型的MIPS是相似的。它們在脅迫反應中起著重要作用，如耐鹽，耐干旱，參與細胞程序化死亡的過程等。在肌醇和肌醇衍生物的合成過程中，MIPS基因的合成受光和鹽的調控。目前還沒有文獻報道鹽藻中MIPS蛋白的功能。克隆分析鹽藻中DvMIPS基因有助于深入理解鹽藻抗鹽機制，同時也為生物耐鹽基因工程和分子育種提供了新的基因資源。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種鹽藻肌醇磷酸合酶（myo-Inositol-1-phosphate?synthase，MIPS）基因。該基因是從鹽藻（Dunaliella?viridis）中分離出來的，稱為DvMIPS。

本發明的目的之二在于提供該基因的編碼蛋白。

本發明的目的之三在于提供該基因在催化六磷酸葡萄糖（glucose?6-phosphate）向肌醇磷酸（L-myo-inositol?1-phosphate）轉化中的應用。

本發明的目的之四在于提供了該基因在提高生物耐鹽性狀中的應用。

為達以上目的，本發明通過下述方案實現：

1）??一種鹽藻肌醇磷酸合酶基因，其特征在于該基因為SEQ?ID?NO?1?所示的堿基序列；

2）??一種上述的基因的編碼蛋白，該蛋白為SEQ?ID?NO?2?所示的氨基酸序列；