一种玉米CCCH型锌指蛋白及其编码基因ZmC3H54与应用制造技术

技术编号:11873757 阅读:71 留言:0更新日期:2015-08-13 00:35
本发明专利技术公开了一种玉米CCCH型锌指蛋白及其编码基因ZmC3H54与应用,本发明专利技术的一种玉米CCCH型锌指蛋白,其氨基酸序列如序列表SEQ ID NO.1所示。本发明专利技术所述的玉米CCCH型锌指蛋白的编码基因ZmC3H54,其核苷酸序列如序列表SEQ ID NO.2所示。本发明专利技术含有所述编码基因ZmC3H54的重组载体、重组菌、转基因细胞系或表达盒。本发明专利技术ZmC3H54基因参与了胁迫应答,可以提高植物的抗非生物逆境胁迫能力。转基因植物对ABA都有较高的敏感性,转基因水稻对干旱的耐受性提高,本发明专利技术从玉米中分离克隆该家族基因并鉴定它在提高目的植物抗逆性方面所发挥的功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于作物遗传育种领域,具体设及一种玉米CCCH型锋指蛋白及其编码基 因ZmC3册4与应用。
技术介绍
玉米是重要的粮食作物和重要的饲料来源,也是全世界总产量最高的粮食作物。 玉米是=大粮食作物中最适合作为工业原料的品种,在国民经济中占有重要的地位。但干 旱、高盐等非生物胁迫严重影响玉米的产量,因此发掘和创建抗逆性强,高产,优质玉米新 种质和选育新品种已成为实现玉米生产持续发展的关键所在。随着分子生物学W及植物基 因工程育种技术的快速发展,通过基因工程育种技术提高玉米在逆境条件下的生产力,培 育抗性较强的新品种,成为目前抗逆遗传改良的一个研究热点领域。 该种CCCH锋指蛋白广泛的存在于真核生物中,是一类重要的调控因子,在动植物 的生长发育和对外界逆境的反应过程中起到了不能忽视的作用,它们大多数都跟RNA的代 谢有关,通常可W在转录水平或者是转录后水平对基因的表达进行调控。植物中CCCH家族 的基因众多,近年来通过生物信息学的办法,在拟南芥和水稻两种模式植物中分别鉴定出 68和67个CCCH家族的基因,表达谱的分析还发现其中有一个亚家族中的大多数成员与拟 南芥的逆境胁迫相关,为在植物中广泛研究该类蛋白走出了第一步卿angetal.,2008a)。 一些CCCH锋指蛋白通过超量或抑制表达转基因和基因表达分析等方法证明在 植物的发育、对环境压力的应答反应等方面发挥作用。CCCH型锋指蛋白是锋指蛋白家族 中的一类,典型的CCCH锋指蛋白至少含有一个或者更多的由3个切S和1个化S顺序排 列组成的锋指模体,该种结构可W被归纳为:C-Xs_i4-C-X4_e-C-X3-H。X代表任意氨基酸残 基,(Blackshear, 2002;Wangetal. , 2008a)。 如OsDOS被发现与水稻叶片的衰老相关化ongetal.,2006) ;AtSZFl和AtSZ巧 被发现在拟南芥对盐胁迫的反应中起作用(Sunetal.,2007);化ZFPl被发现参与烟草对 盐和病原物的胁迫反应佑UOetal.,2009)。AtTZFl是一个糖敏感的蛋白,参与赤霉素/ 脱落酸介导的植物发育过程和面对环境压力的反应(Pomeranzetal.,2010)。该些CCCH 型锋指蛋白相关抗逆基因的功能报道目前多在拟南芥,水稻,棉花中,玉米中很少。非生物 胁迫的研究已经很多了,低温、高盐、干旱等非生物胁迫一般会引起一些基因的变化或一些 转录因子的结合。 目前,缺乏一种抗非生物逆境胁迫能力强的玉米CCCH型锋指蛋白ZmC3册4及其编 码基因ZmC3册4。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种抗非生物逆境胁迫能力强的玉米CCCH型锋指蛋白及其 编码基因ZmC3册4与应用。[000引为了实现W上目的,本专利技术通过如下技术方案实现;本专利技术的一种玉米CCCH型锋 指蛋白,其氨基酸序列如序列表SEQIDNO. 1所示。 本专利技术所述的玉米CCCH型锋指蛋白的编码基因ZmC3册4,其核巧酸序列如序列表 SEQIDNO. 2 所示。 本专利技术含有所述编码基因的重组载体、重组菌、转基因细胞系。 本专利技术所述的玉米CCCH型锋指蛋白或者所述的玉米CCCH型锋指蛋白的编码基因 ZmC3册4在培育抗非生物逆境胁迫的转基因植物中的应用。 进一步地,所述的应用,所述转基因植物为水稻或拟南芥。 本专利技术的一种所述的抗非生物逆境胁迫的转基因植物的制备方法,包括如下步 骤: (1)获得玉米CCCH型锋指蛋白的编码基因ZmC3册4的核巧酸序列及氨基酸序列; (2)用PCR获得玉米ZmC3册4基因片段; 用巧光定量PCR的方法分析玉米基因ZmC3册4在逆境胁迫时的表达谱,将ZmC3册4 基因片段构建到质粒载体中; 做将步骤似得到的带有ZmC3册4的质粒转化农杆菌; 将带有转化质粒的农杆菌转化目标植物; (4)目标植物转基因阳性苗的筛选与鉴定;转基因纯合植株的抗非生物逆境胁迫 分析。 进一步地,在步骤(1)中,将含ZmC3册4基因的克隆载体质粒经BamHI+甜al双酶 切后,利用DNA回收试剂盒回收1119bp的SEQIDNO. 2的DNA片段,将此片段与相应酶切 pCAMBIA1301a载体相连,获得的载体命名为pl301a-ZmC3册4重组载体;[002U 用从玉米cDNA为模板PCR克隆出该基因的引物序列,该扩增ZmC3册4基因的引物 为分为上游引物和下游引物;所述上游引物的核巧酸序列如序列表SEQIDNO. 5所示,所述 下游引物的核巧酸序列如序列表SEQIDNO.6所示; 在步骤(3)中,所述的目标植物是水稻或拟南芥。 在步骤(4)中,抗非生物逆境胁迫分析包括耐旱分析和植物种子萌发对植物激素 ABA的敏感性分析。 本专利技术的一种用于体外检测ZmC3册4基因在诱导后植物中表达量W及在植物中 各组织中表达量差异的方法,包括如下步骤:(1)取植物相应诱导后各时间段的叶片处理样及植物几种不同的组织样; (2)用Trizol法提取各个样的RNA; 做用Dnasel消化DNA,然后反转录形成cDNA,W其为模板;[002引 (4)用巧光定量PCR进行分析,巧光定量PCR的检测引物序列,所述引物为分为上 游引物和下游引物; 所述上游引物的核巧酸序列如序列表SEQIDNO. 3所示,所述下游引物的核巧酸 序列如序列表SEQIDNO. 4所示。 进一步地,在步骤(1)中,所述植物为玉米; 胁迫处理取样:植物材料为玉米B73自交系,待玉米幼苗长至=叶期时,W正常灌 水的植株作对照,分别进行10%PEG溶液,lOOuM的ABA溶液和200mmol/L化C1溶液胁迫 处理,处理不同时间段后取样,时间分别为化,比,化,6h,12h,2化;用剪刀分别剪取试验组 和对照组玉米幼苗相同部位叶片,每个处理阶段取样=份;采样完毕后,样品用液氮冷冻保 存于-80°C; 组织取样;为了分析玉米ZmC3册4基因在各个组织中的表达水平差异,选取玉米 的8个代表性的组织,所述代表性的组织分别为根,茎,幼叶,花丝,雄穗,未授粉前果穗,巷 叶,胚和胚乳,取样后用液氮冷冻保存于-80°C;[003引在步骤(4)中,总RNA纯度和含量的检测;取1yL总RNA样品加到微量分光光度 计探头上,检测总RNA纯度和含量; 取正常的玉米作对照,玉米内参基因Actin引物,所述引物为分为上游引物和下 游引物;所述上游引物的核巧酸序列如序列表SEQIDNO. 7所示,所述下游引物的核巧酸序 列如序列表SEQIDNO.8所示。 进一步地,在步骤(4)中,取正常的拟南芥作对照,拟南芥内参基因Actin引物,所 述引物为分为上游引物和下游引物;所述上游引物的核巧酸序列如序列表SEQIDNO. 9所 示,所述下游引物的核巧酸序列如序列表SEQIDNO. 10所示。 有益效果;本专利技术ZmC3册4基因参与了胁迫应答,可W提高植物的抗非生物逆境 胁迫能力。转基因水稻与转基因拟南芥对ABA都有较高的敏感性,转基因水稻对干旱的耐 受性提高,本专利技术从玉米中分离克隆该家族基因并鉴定它在提高目的植物抗逆性方面所发 挥的功能,对于培育抗逆新型作物品种具有十分重要的意义。 本专利技术相对于现有技术,具有如下优点:[003引 (1)本专利技术从玉米本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种玉米CCCH型锌指蛋白,其氨基酸序列如序列表SEQ ID NO.1所示。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:朱苏文徐倩倩赵阳彭元成彭晓剑
申请(专利权)人:安徽农业大学
类型:发明
国别省市:安徽;34

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