PcPLAC8-10制造技术

本发明专利技术属于基因工程技术领域，具体涉及

【技术实现步骤摘要】
PcPLAC8
‑
10蛋白在调控杨树积累重金属镉中的应用


[0001]本专利技术属于基因工程
，具体涉及
PcPLAC8
‑
10
蛋白在调控杨树积累重金属镉中的应用
。

技术介绍

[0002]重金属镉
(Cd)
是植物生长发育的非必需元素，大量积累会导致植物生长受抑制
。
植物修复技术已被广泛应用于修复
Cd
污染土壤
。
杨树
(Populus)
被认为是修复
Cd
污染土壤的理想候选植物
。
在植物对
Cd
的吸收
、
转运和积累过程中，金属离子转运蛋白发挥重要作用
。
人类特异性胎盘蛋白
(PLAC8s,the Human Placenta
‑
Specific Gene 8proteins)
是一类转运重金属
Cd
的转运蛋白
。
[0003]PLAC8s
是植物中广泛存在的一类与金属离子转运有关的转运蛋白
。AtPLAC8
‑
3(AtPCR1)
定位于细胞质膜，受
Cd
诱导后，主要在地上部分表达；可能参与拟南芥根中镉的外排活动；在酵母中异源表达
AtPLAC8
‑3加强了对
Cd
的耐受性，同时降低酵母细胞中的
Cd
>含量
。OsPLAC8
‑
20(OsPCR1)
定位在质膜中，在水稻根中高表达，能够增强水稻籽粒中
Cd
的积累
。TuCNR10(TuPLAC8s
成员
)
定位在质膜上，并在
Cd
处理的根中高表达，促进小麦根中积累更多的
Cd。TaCNR2(TaPLAC8s
成员
)
在
Cd
处理的根中高表达，能够减少小麦根中
Cd
的积累
。
[0004]但是尚未见
PLAC8s
蛋白在木本植物杨树中与金属转运功能相关的报道
。

技术实现思路

[0005]为弥补现有技术的空白，本专利技术提供了
PcPLAC8
‑
10
蛋白在调控杨树镉转运中的应用
。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]PcPLAC8
‑
10
蛋白在调控杨树积累重金属镉中的应用，所述
PcPLAC8
‑
10
蛋白的氨基酸序列如
SEQ ID NO.1
所示
。
[0008]进一步的，所述
PcPLAC8
‑
10
蛋白通过正调控杨树根对镉的吸收，提高杨树对镉的富集
。
[0009]更进一步的，所述
PcPLAC8
‑
10
蛋白的编码基因核苷酸序列如
SEQ ID NO.2
所示
。
[0010]更进一步的，所述编码基因的扩增引物序列如
SEQ ID NO.3
‑4所示
。
[0011]基于同一个专利技术构思，本专利技术还提供了一种转基因杨树的构建方法，包括：
[0012]使所述
PcPLAC8
‑
10
蛋白过量表达的步骤
。
[0013]进一步的，使所述
PcPLAC8
‑
10
蛋白过量表达的步骤包括：将所述
PcPLAC8
‑
10
蛋白编码基因或含有该编码基因的生物材料导入杨树，进一步培育获得镉富集能力提高的转基因杨树
。
[0014]更进一步的，所述生物材料包括含有所述编码基因的过表达载体或基因工程菌
。
[0015]基于同一个专利技术构思，本专利技术还提供了一种筛选或鉴定高镉富集能力杨树的方法，包括：
[0016]检测所述
PcPLAC8
‑
10
蛋白的编码基因在测试杨树中的表达量，若是该测试测试杨树的所述
PcPLAC8
‑
10
蛋白表达量显著高于该类杨树的平均表达值，则为高镉富集能力杨树
。
[0017]进一步的，检测所述编码基因在测试杨树中的表达量的方法包括过半定量
PCR
法
。
更进一步的，半定量
PCR
法鉴定所用引物的序列如
SEQ ID NO.5
‑6所示
。
[0018]基于同一个专利技术构思，本专利技术还提供了所述
PcPLAC8
‑
10
蛋白的突变体在降低酵母细胞镉敏感性中的应用，其特征在于，所述突变体为以下任一种：
[0019]1)
将所述
PcPLAC8
‑
10
蛋白的
CC
‑
CPC
基序突变为
AA
‑
CPC
；
[0020]2)
将所述
PcPLAC8
‑
10
蛋白的
CC
‑
CPC
基序突变为
CC
‑
AAA
；
[0021]3)
将所述
PcPLAC8
‑
10
蛋白的
CC
‑
CPC
基序突变为
AA
‑
AAA。
[0022]基于同一个专利技术构思，本专利技术还提供了一种修复重金属镉污染土壤的方法，包括：
[0023]利用所述方法构建转基因杨树，将所述转基因杨树种植于重金属镉污染土壤中
。
[0024]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0025]本专利技术首次发现杨树的
PLAC8
‑
10
功能是吸收重金属
Cd
，之前其他物种中的同源基因均不具有该功能
。
[0026]本专利技术通过试验证明
PcPLAC8
‑
10
基因过表达可以显著促进杨树根系从环境中吸收和积累
Cd
2+
。
创制了具有高
Cd
富集能力的杨树，为生物修复提供了新材料
。
[0027]本专利技术还通过对
PcPLAC8
‑
10
基因中关键氨基酸基序进行定点突变，筛选出对
Cd
2+
具有重要调控作用的关键氨基酸基序本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.PcPLAC8
‑
10
蛋白在调控杨树积累重金属镉中的应用，其特征在于，所述
PcPLAC8
‑
10
蛋白的氨基酸序列如
SEQ ID NO.1
所示
。2.
根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述
PcPLAC8
‑
10
蛋白通过正调控杨树根对镉的吸收，提高杨树对镉的富集
。3.
根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述
PcPLAC8
‑
10
蛋白的编码基因核苷酸序列如
SEQ ID NO.2
所示
。4.
一种转基因杨树的构建方法，其特征在于，包括：使权利要求1中所述
PcPLAC8
‑
10
蛋白过量表达的步骤
。5.
根据权利要求4所述的方法，其特征在于，使所述
PcPLAC8
‑
10
蛋白过量表达的步骤包括：将所述
PcPLAC8
‑
10
蛋白的编码基因或含有该编码基因的生物材料导入杨树，进一步培育获得镉富集能力提高的转基因杨树
。6.
根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述生物材料包括含有所述编码基因的过表达载体或基因工程菌
。7.
一种筛选或鉴定高镉富集能力杨树的方法，其特征在于，包括：检测权利要求1中所述
PcPLAC8
‑
10
蛋白的编码基因在测试杨树中的表达量，若是该测试杨树的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗志斌，邓澍荣，程遥，陈昕，刘文哲，石文广，周婧，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院林业研究所，
类型：发明
国别省市：