一种含K85突变的植物EPSPS突变体及其编码基因和应用制造技术

本发明专利技术公开一种含K85突变的植物EPSPS突变体及其编码基因和应用，涉及基因工程技术领域。本发明专利技术提供的植物EPSPS突变体，其与大肠杆菌EPSPS相比，该植物EPSPS突变体的氨基酸序列对应于大肠杆菌EPSPS的第85位的位点具有突变例如K>T或者K>I。该位点的突变可明显提高多种植物的EPSPS的不同突变体对草甘膦的抗性，同时保持自身的生物酶催化活性；转化本发明专利技术提供的植物EPSPS突变体的植株或重组菌均能够在草甘膦存在的条件下正常生长，该植物EPSPS突变体不仅可用于转基因作物培育外，也可应用于培育抗草甘膦非转基因植物例如水稻、烟草、大豆、玉米、小麦、棉花和高粱等，具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种含K85突变的植物EPSPS突变体及其编码基因和应用本申请要求于2017年11月2日提交中国专利局的申请号为201711062251.2、名称为“一种含K85突变的植物EPSPS突变体及其编码基因和应用”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
本专利技术涉及基因工程
，具体而言，涉及一种含K85突变的植物EPSPS突变体及其编码基因和应用。
技术介绍
草甘膦是目前世界上使用的最为广泛的除草剂之一，至今已使用了近四十年。草甘膦抑制5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸合成酶(EPSPS)的活性。EPSPS在莽草酸途径中催化PEP和shikimate-3-phosphate合成EPSP，最终合成芳香族氨基酸色氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸。草甘膦导致芳香族胺基酸合成受阻，进而影响植物正常生长，终致死亡。目前培育抗草甘膦品种的主要方法是应用基因工程手段将来自细菌的抗草甘膦基因导入农作物中，从而培育出转基因抗草甘膦作物新品种。1996年开始推广以来，种植面积迅速增加，至2015年，全球抗草甘膦转基因作物种植面积已达1.5亿公顷，占转基因作物种植总面积的83％，给农业生产和环境带来了巨大利益。但是，目前农业上应用最广的抗草甘膦基因是来源于农杆菌(Agrobacteriumtumefaciens)CP4菌株的CP4EPSPS。虽然先后从微生物中发现了许多能抗草甘膦的EPSPS基因，但这些基因在农作物中尚未得到广泛应用。这些微生物抗草甘膦基因在农作物中的应用是将这些基因如CP4EPSPS，用转基因的方法在农作物中表达。由此而产生的转基因作物虽然有相当大的推广面积，但由于反转基因浪潮，转基因作物在全世界的接受程度任然较低，即使在转基因作物种植面积最大的美洲，转基因也主要局限于玉米、大豆、棉花等几个作物。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种植物EPSPS突变体(即5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸合成酶突变体)，其来自于植物，经突变后，具有了草甘膦抗性。本专利技术的另一目的在于提供一种编码基因，其可编码上述的植物EPSPS突变体。本专利技术的另一目的在于提供含有上述的编码基因的载体。本专利技术的另一目的在于提供含有上述载体的细胞。本专利技术的另一目的在于提供上述植物EPSPS突变体的应用。本专利技术是这样实现的：一种植物EPSPS突变体，其与大肠杆菌EPSPS相比，所述植物EPSPS突变体的氨基酸序列对应于大肠杆菌EPSPS的第85位的位点具有突变。一种编码基因，其编码上述植物EPSPS突变体。含有上述编码基因的载体。含有上述载体的重组细胞。上述植物EPSPS突变体在培育抗草甘膦植物中的应用。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供的植物EPSPS突变体，其与大肠杆菌EPSPS相比，该植物EPSPS突变体的氨基酸序列对应于大肠杆菌EPSPS的第85位的位点具有突变例如突变为T或I。该突变位点对应为水稻EPSPS的第100位、玉米EPSPS的第94位和大豆EPSPS的第98位的氨基酸残基。该位点突变明显提高了多种植物的EPSPS的不同突变体对草甘膦的抗性，同时保持了自身的生物酶催化活性。转化本专利技术提供的植物EPSPS突变体的植株或重组菌均能够在草甘膦存在的条件下正常生长，该植物EPSPS突变体不仅转基因作物培育外，也可应用于培育抗草甘膦非转基因植物例如水稻、烟草、大豆、玉米、小麦、棉花和高粱等，具有广阔的应用前景。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例5中的转化实施例1和实施例2提供的水稻EPSPS突变体编码基因的大肠杆菌在含不同草甘膦浓度的培养基上的生长结果图；图2为本专利技术实施例6中的转化实施例3提供的玉米EPSPS突变体编码基因的大肠杆菌在含不同草甘膦浓度的培养基上的生长结果图；图3为本专利技术实施例7中的转化实施例4提供的大豆EPSPS突变体编码基因的大肠杆菌在含不同草甘膦浓度的培养基上的生长结果图；图4为本专利技术实施例5中的pADV5载体的结构示意图；图5为本专利技术实施例2中的大肠杆菌EPSPS、水稻EPSPS突变体II以及野生型水稻EPSPS三者的氨基酸序列比对的部分结果；图6为本专利技术实施例3中的大肠杆菌EPSPS、玉米EPSPS突变体以及野生型玉米EPSPS三者的氨基酸序列比对的部分结果；图7为本专利技术实施例4中的大肠杆菌EPSPS、大豆EPSPS突变体以及野生型大豆EPSPS三者的氨基酸序列比对的部分结果。图8为本专利技术实验例8提供的pGVP1-EPSPS载体的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本专利技术提供的一种含K85T和K85I突变的植物EPSPS突变体及其编码基因和应用进行具体说明。一方面，本专利技术提供了一种植物EPSPS突变体(即5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸合成酶的突变体)，其与大肠杆菌EPSPS相比，所述植物EPSPS突变体的氨基酸序列对应于大肠杆菌EPSPS的第85位的位点具有突变。该位点的突变可以明显提高植物EPSPS突变体的草甘膦抗性。进一步地，在本专利技术的一些实施方案中所述植物EPSPS突变体的氨基酸序列对应于大肠杆菌EPSPS的第85位的位点K突变为T或者I；即K>T或者K>I。或者可理解为：将植物EPSPS突变体的氨基酸序列与大肠杆菌EPSPS的氨基酸序列进行比对，植物EPSPS突变体的氨基酸序列对应于大肠杆菌EPSPS的第85位的位置的氨基酸残基由K突变为T(简写为K85T)，或者是有K突变为I(简写为K85I)。进一步地，在本专利技术的一些实施方案中，大肠杆菌EPSPS的氨基酸序列如SEQIDNO:25所示。也就是说，将植物EPSPS突变体的氨基酸序列与如SEQIDNO:25所示的大肠杆菌EPSPS的氨基酸序列进行比对，植物EPSPS突变体的氨基酸序列对应于SEQIDNO:25所示的第85位的位置的氨基酸残基由K突变为T，或者是有K突变为I。进一步地，在本专利技术的一些实施方案中，所述植物EPSPS突变体的氨基酸序列对应于大肠杆菌EPSPS还具有以下突变中的一种或多种的组合：G96A、P101S以及K194R。突变G96A可理解为：将植物EPSPS突变体的氨基酸序列与大肠杆菌EPSPS的氨基酸序列进行比对，植物EPSPS突变体的氨基酸序列对应于大肠杆菌EPSPS的第96位的位置的氨基酸残基由G突变为A；突变P101S可理解为：将植物EPSPS突变体的氨基酸序列与大肠杆菌EPSPS的氨基酸序列进行比对，植物EPSPS突变体的氨基酸序列对应于大肠杆菌EPSPS的第101位的位置的氨基酸残基由P突变为S。突变K194R可理解为：将植物EPSPS突变体的氨基酸序列与大肠杆菌EPSPS的氨基酸序列进行比对，植物EPSPS突变体的氨基酸序本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种植物EPSPS突变体，其特征在于，其与大肠杆菌EPSPS相比，所述植物EPSPS突变体的氨基酸序列对应于大肠杆菌EPSPS的第85位的位点具有突变。

【技术特征摘要】
2017.11.02 CN 20171106225121.一种植物EPSPS突变体，其特征在于，其与大肠杆菌EPSPS相比，所述植物EPSPS突变体的氨基酸序列对应于大肠杆菌EPSPS的第85位的位点具有突变。2.根据权利要求1所述的植物EPSPS突变体，其特征在于，所述植物EPSPS突变体的氨基酸序列对应于大肠杆菌EPSPS的第85位的位点K突变为T或者I。3.根据权利要求1所述的植物EPSPS突变体，其特征在于，大肠杆菌EPSPS的氨基酸序列如SEQIDNO:25所示。4.根据权利要求1、2或3所述的植物EPSPS突变体，其特征在于，所述植物EPSPS突变体的氨基酸序列对应于大肠杆菌EPSPS还具有以下突变中的一种或多种的组合：G96A、P101S以及K194R。5.根据权利要求1、2或3所述的植物EPSPS突变体，其特征在于，所述植物EPSPS突变体来自水稻、烟草、大豆、玉米、小麦、棉花、油菜和高粱中的任意一种。6.根据权利要求1、2或3所述的植物EPSPS突变体，其特征在于，所述植物EPSPS突变体来自水稻，所述植物EPSPS突变体的氨基酸序列对应于大肠杆菌EPSPS具有以下突变：K85I、G96A和P101S。7.根据权利要求6所述的植物EPSPS突变体，其特征在于，所述植物EPSPS突变体的氨基酸序列如SEQIDNO:8所示。8.根据权利要求1、2或3所述的植物EPSPS突变体，其特征在于，所述植物EPSPS突变体来自玉米，所述植物EPSPS突变体的氨基酸序列对应于大肠杆菌EPSPS具有以下突变：K85I、G96A、P101S以及K194R。9.根据权利要求8所述的植物EPSPS突变体，其特征在于，所述植物EPS...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈容，邓龙群，候青江，卢远根，欧倩，冯小容，李玲，黄鑫，胥南飞，
申请(专利权)人：四川天豫兴禾生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51