【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及基因工程，具体涉及bnahipp27蛋白、其编码基因在植物耐镉和富集镉中的应用。
技术介绍
1、镉是毒性最强的重金属之一，由于人类活动导致一些地区农田土壤受到不同程度的污染。土壤中的镉极易被植物体吸收，不仅严重危害植物的生长发育，还会引起相关农产品的镉污染，严重降低其品质和食用安全性。针对环境的重金属清除技术包括微生物修复和植物修复技术，应用超富集植物辅助以相关的微生物等方法降低土壤中具有生物活性的重金属等污染物浓度，从而使土壤恢复安全使用功能，是当前进行镉污染土壤修复最安全有效的一种技术途径。
2、植物金属伴侣hipp(heavy metal-associated isoprenylated plant proteins)蛋白具有1-2个hma(heavy metal-binding domain，pfam00403.6)结构域，可通过hma结构域上的保守基序cxxc与金属离子结合进行解毒。而分离鉴定出一种油菜来源的能够增强转基因植物对镉的耐受性和吸收能力的蛋白，对镉污染土壤修复和培育耐镉超富集植物新品种具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术克服了现有技术中缺乏油菜来源的能够增强转基因植物对镉的耐受性和吸收能力的蛋白的缺陷，提供了bnahipp27蛋白、其编码基因在植物耐镉和富集镉中的应用，通过该基因的过量表达可显著增强转基因植物对镉的耐受性和吸收能力。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案进行。
3、本专利技
4、本专利技术的第二方面编码所述bnahipp27蛋白的基因，其核苷酸序列如seq id no:1所示。
5、本专利技术中，所述bnahipp27蛋白和编码所述bnahipp27蛋白的基因来源于甘蓝型油菜。本专利技术中从油菜中分离鉴定出了bnahipp27蛋白，为后续研究该蛋白的作用奠定了基础。
6、本专利技术第三方面提供了一种重组表达载体，所述重组表达载体包含所述的基因。将编码bnahipp27蛋白的基因连接至载体上构建重提表达载体有利于该基因的扩增和保存。
7、本专利技术第四方面提供了一种重组菌，所述重组菌包含所述的基因或所述的重组表达载体。本专利技术中所述重组菌中含有所述的基因或所述的重组表达载体使后续该基因的表达更加稳定。
8、本专利技术第五方面提供了所述的bnahipp27蛋白、所述的基因、所述的重组表达载体或所述的重组菌在提高植物耐镉性中的应用。在本专利技术中通过使bnahipp27蛋白在植物体内过表达，可显著增强转基因植物对镉的耐受性和吸收能力，发现了bnahipp27蛋白及其编码基因的新用途，为使用植物修复土壤中镉污染提供了新的思路。
9、本专利技术的一些实施方式中，使所述植物体内的所述bnahipp27基因过表达。
10、本专利技术的一些实施方式中，使所述植物体内的所述bnahipp27基因过表达，经筛选、鉴定后得到镉超富集植物。
11、本专利技术的一些实施方式中，所述植物包括油菜和拟南芥。
12、本专利技术第六方面提供了所述的bnahipp27蛋白、所述的基因、所述的重组表达载体或所述的重组菌在培育镉超富集植物中的应用。
13、本专利技术的一些实施方式中，使用如seq id no:3和seq id no:4所示的克隆引物对所述基因进行扩增，获得扩增产物，并将所述扩增产物连接至克隆载体pmd-18t，使用其转化大肠杆菌dh5α，最终获得阳性质粒命名为pmd-bnahipp27。
14、用saci/kpni双酶切质粒pmd-bnahipp27回收目的基因片段同时用saci/kpni双酶切表达载体pcambia2301-ky回收表达载体骨架，并将两回收产物连接，转化大肠杆菌dh5α。利用载体上目的基因上游35s启动子的引物35s-f和基因的下游引物bnahipp27-r，其序列分别如seq id no:5和seq id no:4所示，进行pcr鉴定，获得阳性质粒，命名为pca-bnahipp27。
15、最终，利用农杆菌介导的拟南芥遗传转化方法，将转入农杆菌gv3101中的pca-bnahipp27质粒转入目标植物，之对植物进行培养，获得t0代种子，在含有卡那抗生素的培养基初步筛选阳性苗，再使用序列分别如seq id no:5所示和seq id no:4所示的引物对阳性苗进行进一步检测，获得阳性苗，即t2代种子，在含有卡那霉素的ms培养基上培养并进行筛选，筛选到纯合的转基因单株，最终获得镉超富集植物。提高了植物对镉的耐受能力，为耐镉超富集植物新品种培育提供新思路。且本专利技术中所使用的培育方法简单易操作，容易操作，容易实现。
16、本专利技术第七方面提供了一种修复镉污染土壤的方法，所述方法包括：使所述的bnahipp27基因在植物体内过表达，得到转基因植株；将所述转基因植物种植于镉污染土壤上。将该耐镉超富集植物在镉污染的环境中，使其富集土壤中的镉，达到有效修复镉污染土壤的效果。使用植物对镉污染土壤进行修复，具有效果好、投资及运作成本低，易于管理与操作等优点，为应用超富集植物降低土壤中重金属污染提供了应用基础。
17、本专利技术的一些实施方式中，所述植物包括油菜和拟南芥。
18、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术首次从甘蓝型油菜中克隆了bnahipp27基因，在植物体内过表达bnahipp27基因，能够显著提高植物的耐镉能力，发现了bnahipp27基因新的用途，也为耐镉超富集植物新品种培育提供新思路，且本专利技术中所使用的培育方法简单易操作，容易操作，容易实现。
19、应用超富集植物辅助以相关的微生物等方法降低土壤中具有生物活性的重金属等污染物浓度，从而使土壤恢复安全使用功能，是当前进行镉污染土壤修复最安全有效的一种技术途径。本专利技术中将bnahipp27基因在植物体内过表达获得耐镉超富集植物，将该耐镉超富集植物在镉污染的环境中，使其富集土壤中的镉，达到有效修复镉污染土壤的效果，故过量表达bnahipp27基因的植株有望作为土壤修复的良好材料。且使用植物对镉污染土壤进行修复，具有效果好、投资及运作成本低，易于管理与操作等优点，为应用超富集植物降低土壤中重金属污染提供了应用基础。
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1.一种BnaHIPP27蛋白，其特征在于，所述BnaHIPP27蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示，或为SEQ ID NO:2经过≤10个氨基酸残基突变后衍生的与SEQ ID NO:2限定的蛋白质具有相同活性的序列。
2.编码权利要求1所述BnaHIPP27蛋白的基因，其特征在于，其核苷酸序列如SEQ IDNO:1所示。
3.一种重组表达载体，其特征在于，所述重组表达载体包含权利要求2所述的基因。
4.一种重组菌，其特征在于，所述重组菌包含权利要求2所述的基因或权利要求3所述的表达载体。
5.如权利要求1所述的BnaHIPP27蛋白、权利要求2所述的基因、权利要求3所述的重组表达载体或权利要求4所述的重组菌在提高植物耐镉性中的应用。
6.如权利要求5所述的应用，其特征在于，将所述BnaHIPP27基因在所述植物体内过表达。
7.如权利要求1所述的BnaHIPP27蛋白、权利要求2所述的基因、权利要求3所述的重组表达载体或权利要求4所述的重组菌在培育镉超富集植物中的应用。
8.如权利要求
9.一种修复镉污染土壤的方法，其特征在于，所述方法包括：使如权利要求2所述的BnaHIPP27基因在植物体内过表达，得到转基因植株；将所述转基因植物种植于镉污染土壤上。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述植物包括油菜和拟南芥。
...【技术特征摘要】
1.一种bnahipp27蛋白，其特征在于，所述bnahipp27蛋白的氨基酸序列如seq id no:2所示，或为seq id no:2经过≤10个氨基酸残基突变后衍生的与seq id no:2限定的蛋白质具有相同活性的序列。
2.编码权利要求1所述bnahipp27蛋白的基因，其特征在于，其核苷酸序列如seq idno:1所示。
3.一种重组表达载体，其特征在于，所述重组表达载体包含权利要求2所述的基因。
4.一种重组菌，其特征在于，所述重组菌包含权利要求2所述的基因或权利要求3所述的表达载体。
5.如权利要求1所述的bnahipp27蛋白、权利要求2所述的基因、权利要求3所述的重组表达载体或权利要求4所述的重组菌在提高植物...
【专利技术属性】
技术研发人员：张付贵，徐宏，杨博士，周可金，朱宗河，余燕，郑文寅，
申请(专利权)人：安徽农业大学，
类型：发明
国别省市：
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