【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于植物基因工程，具体涉及一种紫花苜蓿多聚半乳糖醛酸酶mspg2及其编码基因和在植物耐盐胁迫中的应用。
技术介绍
1、紫花苜蓿（medicago sativa l.）是一种重要的豆科饲草，因其具有产量高，草质优良，适口性好等特点，被誉“牧草之王”。紫花苜蓿是多年生、异花授粉的同源四倍体，遗传背景复杂，传统育种方式在抗逆品种选育方面面临较大的挑战。因此，通过反向遗传学手段挖掘抗性基因，解析其分子和生理机制对于紫花苜蓿育种十分必要。
2、土壤盐碱化约占全球可耕地面积的20%，严重抑制植物的生长，造成减产。因此，耐盐性是作物品种选育的最重要农艺性状之一。植物的耐盐性能取决于体内na离子吸收与转运能力、活性氧ros代谢、细胞可塑性等方面。其中，细胞壁对植物适应盐胁迫极为重要，在植物感应盐胁迫信号和避盐生长等方面发挥作用。当细胞壁的完整性和细胞壁重塑途径受损时，植物表现出对盐胁迫更为敏感的表型。在细胞壁的组成成分中，纤维素、半纤维素和果胶相互交联，形成复杂且动态变化的网状结构，维持细胞壁的机械特性和离子吸附特性。果胶和半纤维素带负电荷，可逆性地结合阳离子（ca2+、na+等），例如，果胶与ca2+结合形成“蛋盒结构”，增强细胞壁刚性。但在高盐环境下，ca2+会部分被na+取代，破坏果胶的“蛋盒结构”，抑制细胞伸长生长。
3、目前，多聚半乳糖醛酸酶被大量报道参与果树的果实软化与脱落（中国南方果树，2017，46（3）：14-19），以及通过影响细胞壁组成而促进植物抗病性能（微生物学通报，2023，50（8）
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有技术的缺点，提供一种紫花苜蓿多聚半乳糖醛酸酶（mspg2）及其编码基因和在植物耐盐胁迫中的应用，紫花苜蓿多聚半乳糖醛酸酶mspg2具有提高苜蓿耐盐能力的功能，可以为耐盐紫花苜蓿品种的选育提供理论参考和实践指导意义。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供一种紫花苜蓿多聚半乳糖醛酸酶mspg2，紫花苜蓿多聚半乳糖醛酸酶mspg2的氨基酸序列如（a）或（b）或（c）所示：
3、（a）具有如seq id no.1所示的氨基酸序列；
4、进一步地，该氨基酸序列包含了植物 mspg2 蛋白典型的四个保守结构域（ntd、dd、ghg和rik），属于 mspg2家族的f亚家族；
5、（b）由seq id no.1所示的氨基酸序列经过取代、缺失或者添加一个或几个氨基酸且具有多聚半乳糖醛酸酶mspg2特点的由（a）衍生的氨基酸序列；
6、（c）与seq id no.1所示的氨基酸序列有至少92.44%同源性的氨基酸序列。
7、进一步地，紫花苜蓿多聚半乳糖醛酸酶mspg2，为seq id no.1所示的氨基酸序列经过1～33个氨基酸的缺失、插入和/或取代后获得的氨基酸序列。
8、进一步地，紫花苜蓿多聚半乳糖醛酸酶mspg2为seq id no.1所示的氨基酸序列的c末端和/或n末端添加1～20个以内氨基酸而得到的氨基酸序列。
9、进一步地，紫花苜蓿多聚半乳糖醛酸酶mspg2为经过人工修饰的，与seq id no.1的氨基酸序列相比具有同一性≥92.44%的氨基酸序列。
10、本专利技术还提供一种紫花苜蓿多聚半乳糖醛酸酶mspg2的编码基因，其核酸序列为如下的（a）或（b）或（c）或（d）：
11、（a）具有如seq id no.2所示的碱基序列；
12、（b）与seq id no.2所示的核酸序列有至少95.73%的同源性的序列；
13、（c）与seq id no.2碱基序列互补的核酸序列；
14、（d）seq id no.2所示的核酸序列中1～49个核苷酸的缺失、插入和/或取代，或者在5′和/或3′端添加60个以内核苷酸形成的序列。
15、进一步地，所述编码基因的核酸序列通过紫花苜蓿克隆和/或人工合成方法获得。
16、进一步地，所述紫花苜蓿多聚半乳糖醛酸酶mspg2编码基因的核酸序列来源于紫花苜蓿‘wl525’品种。
17、本专利技术还提供所述紫花苜蓿多聚半乳糖醛酸酶mspg2或编码基因在提高转基因苜蓿耐盐胁迫中的应用。
18、本专利技术还提供含所述编码基因的植物表达载体，构建植物表达载体时，可在其转录起始核苷酸前加上任何一种增强启动子或诱导型启动子。
19、本专利技术还提供一种遗传工程转化的宿主细胞，该宿主细胞含有所述多聚半乳糖醛酸酶mspg2的编码基因，或含有由所述编码基因构建好的重组克隆载体和表达载体。
20、进一步地，宿主细胞为大肠杆菌细胞、酿酒酵母细胞或农杆菌细胞。
21、本专利技术还提供了所述多聚半乳糖醛酸酶mspg2或所述编码基因或所述表达载体或所述宿主细胞在基因工程中的应用。
22、本专利技术还提供所述多聚半乳糖醛酸酶mspg2或所述编码基因或所述表达载体或所述宿主细胞在提高植物耐盐性的基因工程中的应用。
23、进一步地，携带有本专利技术mspg2的表达载体可通过使用ti质粒、ri质粒、植物病毒载体、直接dna转化、微注射、电导、农杆菌介导等常规生物学方法转化植物细胞或组织，并将转化的植物组织培育成植株。
24、进一步地，被转化的宿主既可以是单子叶植物，也可以是双子叶植物。
25、本专利技术还提供所述多聚半乳糖醛酸酶mspg2或所述编码基因或所述表达载体或所述宿主细胞在提高紫花苜蓿耐盐胁迫中的应用。
26、进一步地，构建含有所述紫花苜蓿多聚半乳糖醛酸酶mspg2的所述编码基因的表达载体，并转化植物宿体，培育筛选得到转基因植株。
27、本专利技术与现有技术相比，有益效果如下：
28、（1）本专利技术克隆了一个紫花苜蓿响应盐胁迫的多聚半乳糖醛酸酶编码基因mspg2，该基因可受盐诱导表达，且在茎中表达量高。mspg2主要通过改变植物细胞的细胞壁结构，减少na在体内的积累，从而缓解盐胁迫的伤害，增强植物的耐盐性。
29、（2）本专利技术为其有效应用提供依据，对培育耐盐紫花苜蓿品种具有重要的理论价值和应用意义。
30、（3）本专利技术利用基因工程技术实现了mspg2转基因植株的培育，显著提高了植株的耐盐能力，为紫花苜蓿耐盐新品种的培育和育种工作提供了重要的理论依据，具有很大的应用价值。同时，作为优良的耐盐基因资源，在其他植物的耐盐分子育种中也具有重要的应用潜力和价值。
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1.一种紫花苜蓿多聚半乳糖醛酸酶MsPG2，其特征在于，所述紫花苜蓿多聚半乳糖醛酸酶MsPG2的氨基酸序列如（a）或（b）或（c）所示：
2.根据权利要求1所述的紫花苜蓿多聚半乳糖醛酸酶MsPG2，其特征在于，所述紫花苜蓿多聚半乳糖醛酸酶MsPG2的氨基酸序列为SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列的C末端和/或N末端添加1～20个以内氨基酸而得到的氨基酸。
3.根据权利要求1所述的紫花苜蓿多聚半乳糖醛酸酶MsPG2，其特征在于，所述MsPG2的氨基酸序列为SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列经过1～33个氨基酸的缺失、插入和/或取代。
4.一种权利要求1所述的紫花苜蓿多聚半乳糖醛酸酶MsPG2的编码基因，其特征在于，所述编码基因的核酸序列为（a）或（b）或（c）或（d）：
5.含权利要求4所述编码基因的植物表达载体。
6.一种遗传工程转化的宿主细胞，其特征在于，该宿主细胞具有权利要求5所述多聚半乳糖醛酸酶MsPG2的编码基因，或具有由权利要求5所述编码基因构建好的重组克隆载体和表达载体。
7.如权利要求1
8.如权利要求1所述的多聚半乳糖醛酸酶MsPG2或如权利要求4所述的编码基因在提高紫花苜蓿耐盐胁迫中的应用。
9.根据权利要求8所述的多聚半乳糖醛酸酶MsPG2或编码基因在提高紫花苜蓿耐盐胁迫中的应用，其特征在于，构建含有所述紫花苜蓿多聚半乳糖醛酸酶MsPG2的所述编码基因的表达载体，并转化植物宿体，培育筛选得到转基因植株。
...【技术特征摘要】
1.一种紫花苜蓿多聚半乳糖醛酸酶mspg2，其特征在于，所述紫花苜蓿多聚半乳糖醛酸酶mspg2的氨基酸序列如（a）或（b）或（c）所示：
2.根据权利要求1所述的紫花苜蓿多聚半乳糖醛酸酶mspg2，其特征在于，所述紫花苜蓿多聚半乳糖醛酸酶mspg2的氨基酸序列为seq id no.1所示的氨基酸序列的c末端和/或n末端添加1～20个以内氨基酸而得到的氨基酸。
3.根据权利要求1所述的紫花苜蓿多聚半乳糖醛酸酶mspg2，其特征在于，所述mspg2的氨基酸序列为seq id no.1所示的氨基酸序列经过1～33个氨基酸的缺失、插入和/或取代。
4.一种权利要求1所述的紫花苜蓿多聚半乳糖醛酸酶mspg2的编码基因，其特征在于，所述编码基因的核酸序列为（a）或（b）或（c）或（d）：
5.含权利要求4...
【专利技术属性】
技术研发人员：王召明，贾振宇，于立霞，
申请(专利权)人：蒙草生态环境集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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