一种与植物抗逆性相关蛋白及其编码基因GsEARLI17与应用制造技术

本发明专利技术公开了一种与植物抗逆性相关蛋白及其编码基因GsEARLI17与应用。该蛋白是如下(a)或(b)的蛋白质：(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(b)将序列表中序列1的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的且能提高植物抗逆性的蛋白质。本发明专利技术通过实验证明，本发明专利技术提供的蛋白具有提高植物抗逆性的功能，该蛋白在植物育种方面具有重要应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种与植物抗逆性相关蛋白及其编码基因GsEARLI17与应用
本专利技术涉及生物
，具体为一种与植物抗逆性相关蛋白及其编码基因GsEARLI17与应用。
技术介绍
盐碱胁迫是影响农作物生产的主要因素之一，严重影响作物的产量与质量，是制约我国农业生产和亟待解决的重大问题。目前对野生大豆等植物耐盐碱方面的研究还多以NaCl这类中性盐为主，针对碱胁迫的研究还很少有报道。初步研究已经证实，植物应答盐胁迫和碱胁迫的机理有着明显不同，碱胁迫由于CO32-和HCO3-的存在，除Na+引起的离子胁迫和渗透胁迫的伤害外，HCO3-还会使植物根部周围的pH值升高，可以极大地影响无机盐离子如Na+、K+、Cl-、NO3-和H2PO4-的吸收、扰乱离子平衡和组织内的pH稳态，从而对植物产生毒害作用。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种蛋白质。本专利技术提供的蛋白质是如下a)或b)的蛋白质：a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；b)将序列表中序列2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的且与植物抗逆性相关的蛋白质。本专利技术还提供了与上述蛋白质相关的生物材料，为下述B1)至B6)中的任一种：B1)编码上述所述蛋白质的核酸分子；B2)含有B1)所述核酸分子的表达盒；B3)含有B1)所述核酸分子的重组载体、或含有B2)所述表达盒的重组载体；B4)含有B1)所述核酸分子的重组质粒、或含有B2)所述表达盒的重组质粒；B5)含有B1)所述核酸分子的重组菌、或含有B2)所述表达盒的重组菌、或含有B3)所述重组载体的重组菌；B6)含有B1)所述核酸分子的转基因植物细胞系、或含有B2)所述表达盒的转基因植物细胞系、或含有B3)所述重组载体的转基因植物细胞系。上述生物材料中，B1)所述核酸分子的核苷酸序列如序列表中序列1所示。上述生物材料中，B6)所述转基因植物细胞系不包括繁殖材料。本专利技术另一个目的是提供上述所述蛋白质或上述所述相关生物材料在提高植物抗逆性中的应用或上述所述蛋白质或上述所述相关生物材料在增加植物角质层厚度中的应用。上述应用中，所述抗逆性为抗碱胁迫。本专利技术最后一个目的是提供一种构建转基因植物的方法。本专利技术提供的构建转基因植物的方法包括如下步骤：使上述所述蛋白质在出发植物中过表达，进而使植物的抗逆性提高。上述方法中，所述使上述所述蛋白质在受体植物中过表达的方法为：向出发植物中导入上述所述蛋白质的编码基因，得到转基因植物；转基因植物与出发植物相比，抗逆性提高。上述方法中，所述蛋白质的编码基因序列如序列表中序列1所示。上述方法中，所述抗逆性为抗碱胁迫。上述方法中，所述出发植物为单子叶植物或双子叶植物；所述双子叶植物具体为拟南芥。本专利技术通过实验证明，本专利技术提供的蛋白具有提高植物抗逆性的功能，该蛋白在植物育种方面具有重要应用价值。附图说明图1为野生大豆中在碱处理下GsEARLI17基因表达量的变化。图1a为野生大豆中在碱处理下叶中GsEARLI17基因表达量的变化；图1b为野生大豆中在碱处理下根中GsEARLI17基因表达量的变化；图1c为野生大豆中在盐处理下叶中GsEARLI17基因表达量的变化；图1d为野生大豆中在盐处理下根中GsEARLI17基因表达量的变化。图2为转基因拟南芥与野生型拟南芥GsEARLI17基因表达量和角质层厚度的比较。图2a为pMCS-GsEARLI17表达载体的构建；图2b为转基因拟南芥与野生型拟南芥GsEARLI17基因表达量比较；图2c为转基因拟南芥与野生型拟南芥叶片角质层的厚度比较；图2d为转基因拟南芥与野生型拟南芥叶片角质层的厚度在透射电镜下的观察比较。其中，WT为野生型拟南芥植株；35S：GsEARLI17#8和35S：GsEARLI17#12为转基因拟南芥植株。图3为转基因拟南芥在种子萌发期及幼苗期对碱胁迫的响应。图3a为转基因拟南芥与野生型拟南芥在碱胁迫下的种子萌发及幼苗生长情况；图3b为转基因拟南芥与野生型拟南芥在碱胁迫下的种子萌发率；图3c为转基因拟南芥与野生型拟南芥幼苗在碱胁迫下的展叶率。其中，WT为野生型拟南芥植株；35S：GsEARLI17#8和35S：GsEARLI17#12为转基因拟南芥植株。图4为转基因拟南芥成苗与野生型拟南芥成苗在碱胁迫下的生长情况。图4a为碱处理下的转基因拟南芥成苗与野生型拟南芥成苗的表型；图4b为碱胁迫下转基因拟南芥成苗与野生型拟南芥成苗丙二醛含量；图4c为碱胁迫下转基因拟南芥成苗与野生型拟南芥成苗叶绿素含量。其中，WT为野生型拟南芥植株；35S：GsEARLI17#8和35S：GsEARLI17#12为转基因拟南芥植株。图5为非生物胁迫相关Marker基因在野生型拟南芥和转基因拟南芥中的碱胁迫表达模式。图5a为NADP-ME基因在野生型拟南芥和转基因拟南芥中的碱胁迫表达模式；图5b为H+-Ppase基因在野生型拟南芥和转基因拟南芥中的碱胁迫表达模式。WT为野生型拟南芥植株；35S：GsEARLI17为转基因拟南芥植株。具体实施方式下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。实验材料为野生大豆G07256种子，在文献“MingzheSun,XiaoliSun,YangZhao,HuaCai,ChaoyueZhao,WeiJi,HuiziDuanMu,YangYu,YanmingZhu.EctopicexpressionofGsPPCK3andSCMRPinMedicagoSativaenhancesplantalkalinestresstoleranceandmethioninecontent.PLOSONE2014,9(2):e89578”中公开过，公众可以从吉林省农业科学院或东北农业大学获得。pMCS载体在文献“WangXJ,TangQL,DongL,DongYF,SuYY,JiaSR,WangZXConstructionofastandardreferenceplasmidcontainingseventargetgenesforthedetectionoftransgeniccotton.2014,Plasmid74:39-44.”中公开过，公众可从东北农业大学获得。实施例1、野生大豆中耐碱相关蛋白编码基因GsEARLI17的获得一、植物材料的处理挑选饱满的野生大豆G07256种子于浓H2SO4中处理10min以去除泥膜，倒净浓H2SO4，用无菌水冲洗3～4遍后放置于湿润的滤纸上，25℃暗培养3d催芽，待芽长到约1～2cm时，将其转移到盛有30％草炭土、70％普通土的育苗盆中，放置于人工气候箱中培养。待幼苗长至3周龄，迅速取新鲜叶片及根尖3cm混合，置于-80℃保存。二、植物总RNA的提取RNA提取具体步骤参见TIANGEN公司RNApreppure试剂盒说明书。三、cDNA第一链的合成以OligodT为引物进行cDNA第一条链的合成，方法参见Invitrogen公司SuperScriptTMⅢReverseTranscriptase说明书。四、目的基因GsEARLI17的扩增以野生大豆总cDNA为模板，采用GsEARLI1本文档来自技高网...

【技术保护点】
蛋白质，是如下a)或b)的蛋白质：a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；b)将序列表中序列2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与植物抗逆性相关的蛋白质。

【技术特征摘要】
1.如下任一所述在提高植物抗逆性或增加植物角质层厚度中的应用；1）蛋白质，由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；2）编码1）所述蛋白质的核酸分子；所述核酸分子的核苷酸序列如序列表中序列1所示；3）含有2）所述核酸分子的表达盒；4）含有2）所述核酸分子的重组载体、或含有3）所述表达盒的重组载体；5）含有2）所述核酸分子的重组质粒、或含有3）所述表达盒的重组质粒；6）含有2）所述核酸分子的重组菌、或含有3）所述表达盒的重组菌、或含有4）所述重组载体的重组菌；7）含有2）所述核酸分子的转基因...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱延明，孙晓丽，刘艾林，肖佳雷，端木慧子，
申请(专利权)人：东北农业大学，黑龙江八一农垦大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23