本发明专利技术涉及一种向水性基因，更具体地，涉及胡杨的根系向水性基因ＰｅＸＥＴ基因（ＳＥＱ ＩＤ Ｎｏ．１），及该基因翻译的蛋白质（ＳＥＱ ＩＤ Ｎｏ．２）。本发明专利技术还涉及胡杨向水性基因ＰｅＸＥＴ基因的启动子（ＳＥＱ ＩＤ Ｎｏ．３）。本发明专利技术还涉及ＰｅＸＥＴ基因及其启动子的应用。另外，本发明专利技术还涉及植物根系向水性反应诱导装置。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种向水性基因，更具体地，涉及胡杨的根系向水性基因尸eX五r基因(SEQIDNo. 1)，及该基因翻译的蛋白质(SEQIDNo.2)。本发 明还涉及胡杨向水性基因尸eZEr基因的启动子(SEQ ID No. 3)。本专利技术还 涉及尸eX五r基因及其启动子的应用。另外，本专利技术还涉及植物根系向水性 反应诱导装置。
技术介绍
能够在干旱沙漠地区建群生长的高大乔木唯有胡杨(王世绩等，胡杨 林，北京中国林业出版社29， 1995)，胡杨是十分珍贵的木本植物抗逆种质资源，因此对它在耐逆机制方面的研究一直是个热门。胡杨(尸o/w/z^. ew/ /zra"c" Oliv.)是杨賴卩禾斗(Salicaeae)杨属(尸o/ m/ms) 中最古老、最原始的树种，起源于化石种变叶杨。胡杨作为一种孑遗植物， 起源于水源充足之地。然而，随着其生长地域环境的变迁，长期的干旱和 沙漠化的环境适应性使其同化器官的形态发生了相应的改变，表现为在同 一株树体上出现了多种形态的叶(郑彩霞等，胡杨多形叶气孔特征及光合特 性的比较，林业科学,42(8): 19-24， 2006)。而这些多种形态的胡杨叶片在发 育过程中，其光合特性上发生了变异(邱箭等，胡杨多态叶光合速率与荧光 特性的比较研究，吉林林业科技，3: 19-21， 2005)，叶片具有非均匀性开 闭的气孔、从披针形到锯齿卵圆形叶的气孔密度变化为从小到大等特点(郑 彩霞等，胡杨多形叶气孔特征及光合特性的比较，林业科学，8: 19-24， 2006)，叶片的这些特点都是为了适应生境中干旱和高光强环境下的恶劣条 件。1.胡杨的耐旱研究胡杨极其耐旱，有"生三千年不死，死三千年不倒，倒三千年不朽" 之盛誉。通过对胡杨形态学和叶片解剖学研究结果表明(王锡琳等，胡杨播种育苗技术，林业科技通讯，1: 1-2， 1985)，胡杨具有典型旱生型树种的 一些特征。形态学上的特征(1) 叶的异形性和革质、叶面有蜡质的覆被，叶细长、硬而厚，有利 于树体减少水分的消耗；(2) 小枝披有蜡质和短绒毛、有利于折射强光的辐射和减少水分消 耗；(3) 通常树干矮小而粗壮，有利于抗风。叶的解剖学特征(罗秀英等，新疆几种旱生植物叶(同化枝)的解剖结构 观察，新疆大学学报，1: 77-85， 1986):胡杨叶片角质层厚大；气孔下陷 深度大；栅栏组织高度发达；疏导组织发达；胡杨叶内含有晶簇细胞，这 对于保持叶内水分减少水分丧失具有特殊作用；机械组织强化(蒋进，极端 气候条件下胡杨的水分状况及其与环境的关系，干旱区研究，2:35-38， 1991)。在自然界中，胡杨具有典型的根系向水性生长的特性。研究胡杨根系 向水性耐旱生长机制具有典型的林业特色和极端重要的应用价值。2.根系向水性的研究进展以前对根系向水性的研究大多集中在向水性诱导装置和相关生理数 据的测定等方面，Takano等从age^ro;^m根系中克隆到木葡聚糖内转糖 基酶(P^EXG77)基因，获得E义GT的部分cDNA克隆，长约632bp，才开 始了对向水性的分子水平的研究。此研究亦表明该基因能够表达在正在伸 长的根和茎并在快速伸长的茎中表现出很高的转录水平，但在成熟的茎和 幼叶中却没有表达。同时，Takano等认为，尸^EX( T7的转录涉及细胞生 长并且该转录调节在根系向水性响应的不同生长中扮演重要的角色 (Takano M. et al., Calcium requirement for the induction of hydrotropism and enhancement of calcium-induced curvature by water stress in primary roots of pea,尸&謂她V謂L， Plant and Cell Physiology, 2-3:157-174, 1997)。 EXGT (endoxyloglucan transferase)与XET (xyloglucan endotransglycosylase) 中文翻译均为木葡聚糖转葡糖苷酶，两者仅存在名称上的差异，两者所代表的均是具有XTH功能域的结构基因(Rose Jocdyn K. et al.， The XTH Family of Enzymes Involved in Xyloglucan Endotransglucosylation and Endohydrolysis: Current Perspectives and a New Unifying Nomenclature, Plant and Cell Physiology, 12:1421-1435, 2002)。这是一类在过去20多年中 已经确定的细胞壁上的一个大家族蛋白质。在第一个植物基因组测序计划 完成后，通过对这个基因家族的全部序列进行分析显示，这仅是在不同时 期不同数据库对同一个基因进行的不同命名(Rose Jocelyn K. et al., The XTH Family of Enzymes Involved in Xyloglucan Endotransglucosylation and Endohydrolysis: Current Perspectives and a New Unifying Nomenclature, Plant and Cell Physiology, 12:1421-1435, 2002)。木葡聚糖内转糖基酶属于木葡聚糖内转糖基酶水解酶(Xyloglucan endotransglucosylase勿drolase， XTH)基因家方矣(Rose Jocelyn K. et al.， The XTH Family of Enzymes Involved in Xyloglucan Endotransglucosylation and Endohydrolysis: Current Perspectives and a New Unifying Nomenclature, Plant and Cell Physiology, 12:1421-1435, 2002)，主要作用是通过一般的酸 催化作用催化糖苷键的断裂。XTHs属于一个更大的酶家族糖苷水解酶 (Glycoside hydrolases, GH)。近年来，已从一些植物中克隆出木葡聚糖内 转糖基酶的cDNAs，如从赤豆(Fz'g"a a"gw/an、)，小麦(Jh."cww aW/vww), 拟南芥(v4ra6油戶's ，番茄(Z^yco/ e^s7'co" & CM/e/^w)(AntosiewiczD. M. et al., Cellular localization of Arabidopsis xyloglucan endotransglycosylase-related proteins during development and after wind stimulation., Plant Physiology, 4:1319,1997)，水稻(Oyza ^"va )等。从拟 南芥(哥伦比亚型)中克隆出的33个编码XTH蛋白家族基本文档来自技高网...
【技术保护点】
胡杨（Ｐｏｐｕｌｕｓ．ｅｕｐｈｒａｔｉｃａ Ｏｌｉｖ．）的根系向水性基因ＰｅＸＥＴ，其核苷酸序列为ＳＥＱ ＩＤ Ｎｏ．１。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王华芳，王天祥，严晓丹，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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