棉花抗病相关转录因子MEREB1及其编码基因与应用制造技术

技术编号:3857346 阅读:145 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种蛋白。本发明专利技术提供的蛋白,命名为MEREB1,来源于海岛棉,是如下1)或2)的蛋白:1)序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质;2)在序列表中序列2的氨基酸序列经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨基酸且与植物抗病相关的有1)衍生的蛋白质。将本发明专利技术提供的蛋白的编码基因导入烟草或棉花中,得到的转基因植物体内的抗病相关基因的表达量提高。MEREB1蛋白能够特异地结合GCC-box,从而激活目的基因的表达。MEREB1蛋白是抗病相关转录因子,可在培育抗病植物中得到广泛应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物
,特别涉及棉花抗病相关转录因子及其编码基因与应用。
技术介绍
棉花是我国最重要的经济作物之一,但黄萎病对棉花种植的影响非常严重,使 棉花的产量和品质受到了巨大破坏;为解决这个问题,人们尝试利用分子生物学的 手段来提高棉花自身的抗病性。近年来,研究发现ERF类转录因子在植物抗逆机制 和植物分子改良中具有重要意义。ERFs参与了植物对生物和非生物胁迫应答反应, 在乙烯等信号转导途径中发挥了关键的调控作用。研究表明,ERFs可与GCC-box 等顺式作用元件发生互作从而激活病程相关蛋白基因的表达从而提高植物抗病能 力。因此,ERF类转录因子可应用于农作物对生物和非生物胁迫抗(耐)性的改良。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能增强植物抗病相关基因表达的蛋白。 本专利技术提供的蛋白,命名为MEREB1,来源于海岛棉,是如下1)或2)的蛋白1) 序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质;2) 在序列表中序列2的氨基酸序列经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个 氨基酸且与植物抗病相关的有l)衍生的蛋白质。为了使1)中的MEREB1便于纯化,可在由序列表中序列2所示的氨基酸 序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。表l.标签的序列<table>table see original document page 4</column></row><table><table>table see original document page 5</column&gt;</row><table>上述2)中的MEREB1可人工合成,也可先合成其编码基因,再进行生物表达得 到。上述2)中的MEREB1的编码基因可通过将序列表中序列1自5'末端第76-840 位碱基所示的DNA序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子,和/或进行一个或 几个碱基对的错义突变,和/或在其5'端和/或3'端连上表1所示的标签的编码序 列得到。序列表中序列2氨基酸残基是由255个氨基酸残基组成的蛋白质。所述序列2 中自氮端到碳端第138位到第196位氨基酸残基保守结构域是转录因子MEREB1的 ERF功能保守域。编码上述蛋白的cDNA,命名为iffi7ffi^ ,也在本专利技术的保护范围内。 本专利技术提供的编码基因基因是如下l)或2)或3)或4)的基因1) 其编码序列是序列表中序列1自5'末端第76-840位的基因;2) 其编码序列是序列表中序列1的基因;3) 在严格条件下与l)或2)限定的基因杂交且编码与植物抗病相关蛋白的核 苷酸序列;4) 与l)或2)限定的基因具有90%以上的同源性,且编码与植物抗病相关的 核苷酸分子。所述的严格条件是指,将杂交膜置于预杂交液(0.25mol/L磷酸钠缓冲液, pH7.2, 7%SDS)中,65。C预杂交30min;弃预杂交液,加入杂交液(0.25mol/L磷 酸钠缓冲液,pH7.2, 7%SDS,同位素标记的核苷酸片段),65t:杂交12hr;弃杂交 液,加入洗膜液I (20ramol/L磷酸钠缓冲液,pH7.2, 5%SDS), 65。C洗膜2次,每 次30min;加入洗膜液II (20mmol/L磷酸钠缓冲液,pH7. 2, 1%SDS) , 65。C洗膜30min。上述4)中的基因与l)的基因最好有95%以上的同源性。序列表中MEREBl基因cDNA全长为1165个碱基组成,开放阅读框自3,端第 76到840位碱基,其表达主要受黄萎病菌等真菌或真菌毒素的诱导。扩增#^^^基因全长或任一片段的引物对也属于本专利技术的保护范围。含有上述基因的重组载体也属于本专利技术的保护范围之内。可用现有的植物表达载体构建含有iffiy ^5/基因的重组表达载体。所述植物表 达载体包括双元农杆菌载体和可用于植物微弹轰击的载体等,如pCAMBIA3301、 pCAMBIA1300、 pBI121、 pBinl9、 pCAMBIA2301、 pCAMBIA1301-UbiN、 pBY505或其它衍生植物表达载体。使用iffiy^A7基因构建重组表达载体时,可在其转录起始核苷酸前加上任何一种增强型、组成型、组织特异型或诱导型启动子,如花椰菜花叶病毒(C雇V) 35S 启动子、泛素(Ubiquitin)基因启动子(pUbi) 、 Actin启动子等,它们可单独使 用或与其它的植物启动子结合使用。此外,使用本专利技术的基因构建植物表达载体时,还可使用增强子,包括翻译增 强子或转录增强子,这些增强子区域可以是ATG起始密码子或邻接区域起始密码子 等,但必需与编码序列的阅读框相同,以保证整个序列的正确翻译。所述翻译控制 信号和起始密码子的来源是广泛的,可以是天然的,也可以是合成的。翻译起始区 域可以来自转录起始区域或结构基因。为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选,可对所用植物表达载体进 行加工,如加入在植物中表达可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因(GUS基因、 GFP基因、萤光素酶基因等)、具有抗性的抗生素标记物(庆大霉素标记物、卡那 霉素标记物等)或是抗化学试剂标记基因(如抗除莠剂基因)等。上述重组载体具体是将上述的基因插入载体pBI121的多克隆位点,得到的重 组载体。含有上述基因的重组菌也属于本专利技术的保护范围之内。 含有上述基因的转基因细胞系也属于本专利技术的保护范围之内。 本专利技术的另一目的在于提供一种培育抗病相关基因表达增强的转基因植物的 方法。本专利技术提供的一种培育抗病相关基因表达增强的转基因植物的方法,是将上述 的基因导入目的植物中得到转基因植物,所述转基因植物中的抗病相关基因的表达 量高于目的植物。上述的基因是通过上述的重组载体导入目的植物中的;所述植物是双子叶植物 或单子叶植物;所述双子叶植物是棉花、烟草、拟南芥、大豆或油菜;所述单子叶 植物是水稻或小麦。携带有本专利技术的i^y^W基因的植物表达载体可通过Ti质粒、 Ri质粒、植物病毒载体、如基因枪法、花粉管通道、显微注射、电导、农杆菌介导 等常规生物学方法转化到植物细胞或组织中。上述抗病相关基因是几丁质酶基因、P-1,3-葡聚糖基因或PR蛋白基因;所述几 丁质酶基因是Genbank号为GHU60197的自5'端第690到第1302所示基因,卩-1,3-葡聚糖酶基因是Genbank号为Z68154的自5'端第301到第809位所示的基因,P R蛋白基因是Genbank号为AF305066的自5'端第47到第526位所示的基因。上述植物是双子叶植物或单子叶植物;所述双子叶植物是棉花、烟草、拟南芥、 大豆或油菜;所述单子叶植物是水稻或小麦。本专利技术的又一目的在于提供一种培育抗病转基因植物的方法。本专利技术提供的一种培育抗病转基因植物的方法,是将上述的基因导入目的植物 中,得到转基因植物。上述的基因是通过上述的重组载体导入目的植物中的。携带有本专利技术的#^^5/ 基因的植物表达载体可通过Ti质粒、Ri质粒、植物病毒载体、如基因枪法、花粉 管通道、显微注射、电导、农杆菌介导等常规生物学方法转化到植物细胞或组织中。上述抗病的转基因植物是抗黄萎病的转基因植物上述植物是双子叶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蛋白质,是如下1)或2)的蛋白:    1)序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质;    2)在序列表中序列2的氨基酸序列经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨基酸且与植物抗病相关的有1)衍生的蛋白质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李付广孟宪鹏刘坤刘传亮张朝军武芝霞张雪艳
申请(专利权)人:中国农业科学院棉花研究所
类型:发明
国别省市:41[中国|河南]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1