一种与植物耐虫性相关蛋白GmIFR及其编码基因与应用制造技术

本发明专利技术公开了一种与植物耐虫性相关蛋白GmIFR及其编码基因与应用。本发明专利技术的蛋白质，是如下a)或b)的蛋白质：a)氨基酸序列是序列表中序列1所示的蛋白质；b)将序列表中序列1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耐虫性相关的蛋白质。通过实验证明：和野生型拟南芥植株和转空载的拟南芥植株相比，转GmIFR拟南芥植株喂养初孵棉铃虫幼虫后，棉铃虫幼虫的虫重明显减低，体长明显减短。本发明专利技术的蛋白GmIFR在培育耐虫的植物方面具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种与植物耐虫性相关蛋白GmIFR及其编码基因与应用
本专利技术属于生物
，具体涉及一种与植物耐虫性相关蛋白GmIFR及其编码基因与应用。
技术介绍
在未来的40年内，世界人口数量将达到100亿。在此情形下，农业的首要任务是在环境可持续发展和节约成本的前提下，实现食品和其它产品的最大化生产，而限制食品生产的一个主要因素是由于昆虫的侵害，估计其会造成10-20％农作物损失。大豆是世界上主要的油料作物，其是植物脂肪和蛋白的主要来源。在大豆生产中，大豆的产量和品质经常会受到植食性昆虫的危害。但是大豆的产量常常会由于植食性昆虫对大豆叶片的取食而造成严重的损失。棉铃虫(HelicoverpaarmigeraHübner)属于鳞翅目夜蛾科，是一种杂食性昆虫，常常对许多重要的经济作物(例如大豆)造成严重的危害。在过去很长一段时间里，对农业害虫的防治主要依赖化学杀虫剂，但大量使用杀虫剂会对环境造成严重污染，而且害虫会对农药产生耐药性。在上世纪90年代中期，随着转基因玉米、马铃薯和棉花(转基因植物表达来自苏云金芽孢杆菌中编码杀虫内毒素的基因)的商业化，基因改造后的作物对害虫具有内源性抗性，这是转基因技术的成功。目前，全世界有超过十亿亩地种植Bt转基因作物，虽然Bt转基因作物对双翅目(如蝇和蚊子)、鞘翅类(如甲虫和象鼻虫)和膜翅目(如黄蜂)有抗性的毒素已经发现，但已经种植的这些转基因作物表达的毒素主要是对鳞翅类害虫有抗性(如蝴蝶和蛾类)。目前虽然表达Bt毒素的转基因作物能有效的抵抗害虫，但仍需要进一步研究开发更多的抗虫基因，研究并克隆抗虫相关基因，对培育抗虫大豆新品种具有重要意义。
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)氨基酸序列是序列表中序列1所示的蛋白质；b)将序列表中序列1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耐虫性相关的蛋白质。为了使上述a)中的蛋白便于纯化，可在由序列表序列1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1标签的序列标签残基序列Poly-Arg5-6(通常为5个)RRRRRPoly-His2-10(通常为6个)HHHHHHFLAG8DYKDDDDKStrep-tagⅡ8WSHPQFEKc-myc10EQKLISEEDL上述b)中的蛋白可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。上述b)中的蛋白的编码基因可通过将序列表中序列2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。本专利技术的另一个目的是提供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)所述核酸分子的为如下1)或2)或3)的DNA分子：1)其核苷酸序列是序列表中序列2所示的DNA分子；2)与1)限定的DNA序列至少具有70％、至少具有75％、至少具有80％、至少具有85％、至少具有90％、至少具有95％、至少具有96％、至少具有97％、至少具有98％或至少具有99％同源性且编码所述蛋白质的DNA分子；3)在严格条件下与1)或2)限定的DNA序列杂交且编码所述蛋白质的DNA分子。所述严格条件可为如下：在50℃，7％十二烷基硫酸钠(SDS)、0.5MNa3PO4和1mMEDTA的混合溶液中杂交，在50℃，2×SSC，0.1％SDS中漂洗；还可为在50℃，在7％SDS、0.5MNa3PO4和1mMEDTA的混合溶液中杂交，在50℃，1×SSC，0.1％SDS中漂洗；还可为在50℃，7％SDS、0.5MNa3PO4和1mMEDTA的混合溶液中杂交，在50℃，0.5×SSC，0.1％SDS中漂洗；还可为在50℃，7％SDS、0.5MNa3PO4和1mMEDTA的混合溶液中杂交，在50℃，0.1×SSC，0.1％SDS中漂洗；还可为在50℃，7％SDS、0.5MNa3PO4和1mMEDTA的混合溶液中杂交，在65℃，0.1×SSC，0.1％SDS中漂洗；也可为在65℃，6×SSC，0.5％SDS的溶液中中杂交，在2×SSC，0.1％SDS和1×SSC，0.1％SDS各洗膜一次。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。上述生物材料中，所述重组载体可用现有的植物表达载体构建；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pROKII、pBin438、pCAMBIA1302、pCAMBIA2301、pCAMBIA1301、pCAMBIA1300、pBI121、pCAMBIA1391-Xa或pCAMBIA1391-Xb等。所述植物表达载体还可包含外源基因的3’端非翻译区域，即包含聚腺苷酸信号和任何其它参与mRNA加工或基因表达的DNA片段。所述聚腺苷酸信号可引导聚腺苷酸加入到mRNA前体的3’端，如农杆菌冠瘿瘤诱导(Ti)质粒基因(如胭脂合成酶Nos基因)、植物基因(如大豆贮存蛋白基因)3’端转录的非翻译区均具有类似功能。使用所述基因构建重组植物表达载体时，在其转录起始核苷酸前可加上任何一种增强型启动子(如花椰菜花叶病毒(CAMV)35S启动子、玉米的泛素启动子(Ubiquitin)、组成型启动子或组织特异表达启动子(如种子特异表达的启动子)，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，如加入可在植物中表达的编码可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因(GUS基因、萤光素酶基因等)、抗生素的标记基因(如赋予对卡那霉素和相关抗生素抗性的nptII基因，赋予对除草剂膦丝菌素抗性的bar基因，赋予对抗生素潮霉素抗性的hph基因，和赋予对methatrexate抗性的dhfr基因，赋予对草甘磷抗性的EPSPS基因)或是抗化学试剂标记基因等(如抗除莠剂基因)、提供代谢甘露糖能力的甘露糖-6-磷酸异构酶基因。本专利技术的重组载体具体为在载体pCXDG的两个XcmⅠ位点间插入如序列表中序列表2所示的GmIFR得到的重组载体。上述蛋白质或上述相关生物材料在提高植物耐虫性中的应用也属于本专利技术的保护范围。上述应用中，所述虫为棉铃虫。上述应用中，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
蛋白质，是如下a)或b)的蛋白质：a)氨基酸序列是序列表中序列1所示的蛋白质；b)将序列表中序列1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耐虫性相关的蛋白质。

【技术特征摘要】
1.如下任一所述在提高植物耐虫性中的应用；1）蛋白质，氨基酸序列是序列表中序列1所示的蛋白质；2）与1）所述蛋白质相关的生物材料，为下述B1）至B4）中的任一种：B1）编码1)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；所述虫为棉铃虫。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：B1）...

【专利技术属性】
技术研发人员：王笑一，陈海峰，张婵娟，单志慧，陈李淼，陈水莲，张晓娟，周新安，
申请(专利权)人：中国农业科学院油料作物研究所，
类型：发明
国别省市：湖北;42