本发明专利技术公开的一种植物耐逆性相关蛋白TaPPR及其编码基因与应用。本发明专利技术公开的一种蛋白，为如下（1）或（2）所示：（1）SEQ ID No.2所示的蛋白；（2）将SEQ IDNo.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/或添加且功能相同的蛋白质。本发明专利技术公开的TaPPR基因在盐、BR、Al3+盐和低温的诱导下表达。TaPPR蛋白能够提高拟南芥对盐、BR、Al3+盐三种逆境的抗性，TaPPR基因过表达拟南芥对低温敏感。本发明专利技术公开的TaPPR蛋白和TaPPR基因为人为控制抗逆和耐逆相关基因的表达提供了基础，将在培育抗逆性和耐逆性增强的植物中发挥重要的作用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
干旱、高盐及低温等逆境胁迫是影响小麦生长、发育的障碍因子。因此，了解小麦 对逆境条件的应答与信号传导机制，提高小麦品种的抗逆性，成为小麦遗传研究及小麦品 种改良的重要任务之一。 在逆境胁迫下植物体内会产生一系列应答反应，伴随着许多生理生化及发育上的 变化。明确植物对逆境的反应机制，将为抗逆基因工程研究和应用提供科学论据。目前，植 物抗逆性研究已逐渐深入到细胞、分子水平，并与遗传学和遗传工程研究相结合，探索用生 物技术来改进植物生长特性，其目的是提高植物对逆境的适应能力。 在干旱、高盐和低温等环境胁迫的逆境条件下，植物能够在分子、细胞和整体水平 上做出相应的调整，以最大程度上减少环境所造成的伤害并得以生存。许多基因受胁迫诱 导表达，这些基因的产物不仅能够直接参与植物的胁迫应答，而且能够调节其它相关基因 的表达或参与信号传导途径，从而使植物避免或减少伤害，增强对胁迫环境的抗性。较为明 确的与胁迫相关的基因产物可以分为两大类：第一类基因编码的产物包括离子通道蛋白、 水通道蛋白、渗透调节因子(蔗糖、脯氨酸和甜菜碱等）合成酶等直接参与植物胁迫应答的 基因产物；第二类基因编码的产物包括参与胁迫相关的信号传递和基因表达调节的蛋白因 子，如蛋白激酶、转录因子等。近年来研究发现，植物的PPR家族蛋白中有一部分蛋白也响 应逆境胁迫，但响应机制仍不明确，需要深入研究。 植物PPR基因家族在拟南芥基因组测序完成时被鉴定出来，是35个氨基酸组成 的PPR基序的串联重复（2~30次)。PPR基因广泛存在于真核生物基因组中，在陆生高等植 物中尤其丰富，在拟南芥中有466个成员、水稻中480个成员。植物PPR家族可以分为P和 PLS两个亚族。P亚族仅由PPR基序构成，如来自萝卜的Rfo,由17个P基序组成。PLS亚 族(又称PCMP亚族)是陆生植物特有的基因家族，包含由P、L和S组成的特征性的三联体基 序以及C末端结构域。PLS亚族的C末端结构域包括E、E+和DYW三个基序，根据C末端结 构域的特征，PLS亚族又可以分为四个亚组：不包括任何C末端结构域的PLS亚组；C端只 有E结构域的E亚组；C端有E和E+结构域的E+亚组；以及C端包括3种结构域的DYW亚 组。PPR蛋白参与植物细胞器RNA编辑，及RNA成熟过程，包括RNA稳定、RNA剪切和加工。 此外，PPR蛋白还参与植物细胞质雄性不育，PPR蛋白恢复育性的一般机制是在线粒体中抑 制与细胞质雄性不育相关基因产物的积累。PPR蛋白在植物的叶绿体和胚胎早期发育中起 着非常关键的作用，拟南芥的embl75 (embryo-defective)编码一个与胚胎致死表型相关 的叶绿体定位的DYW类PPR蛋白，clbl9突变体在温室条件下是早期幼苗致死的。PPR家族 蛋白数量大，表达模式多样，有些成员呈组成型表达，有些只在植物的特定组织或者发育的 某一阶段特异性表达。在拟南芥中大多数PPR基因的表达量很低，但拟南芥线粒体PPR336 表达量很高。近年来，研究发现有些PPR蛋白与非生物胁迫也有着密切联系，拟南芥PPR蛋 白AB05(ABA overly-sensitive5)参与线粒体转录本nad2内含子3的顺式剪切，在植物对 ABA的响应中有重要作用。ppr40突变体早期对ABA的敏感性增强，晚期表现出萌发推迟、 半矮化生长以及对盐胁迫敏感性增强。PPR蛋白PGN增加植物对真菌病原体的易感性以及 对脱落酸（ABA)、葡萄糖、盐的敏感性，幼苗期盐胁迫条件下PGN缺失会大大增强活性氧积 累。 综上所述，PPR蛋白家族是一类数量庞大，表达多样，功能复杂的蛋白家族，正是由 于功能的多样性，阐明PPR蛋白的作用机制是一项艰巨的任务。研究PPR蛋白新的功能，对 于完善对PPR蛋白的认识，阐释其作用机制具有重要意义。对于新发现的与非生物胁迫有 关PPR蛋白，是今后研究PPR功能的一个新突破口。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种。 本专利技术提供的一种蛋白，为如下（1)或（2)所示： (I) SEQ ID No. 2 所示的蛋白； (2)将SEQ ID No. 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/或添加且功能相同的蛋白质。 上述蛋白的编码基因也属于本专利技术的保护范围。 上述编码基因中，所述编码基因为如下中至少一种： I) SEQ ID No. 1 所示的 DNA 分子； 2)在严格条件下与1)限定的DNA分子杂交且编码所述蛋白质的DNA分子； 3)与1)或2)限定的DNA分子具有90%以上的同一性且编码所述蛋白质的DNA 分子。 含有上述任一所述编码基因的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌也属于 本专利技术的保护范围。 -种制备耐逆性增强的转基因植物的方法也属于本专利技术的保护范围，包括如下步 骤：将上述任一所述编码基因导入出发植物中，得到转基因植物；与出发植物相比，转基因 植物的耐逆性增强； 所述耐逆性具体为耐盐性、耐外源油菜素内酯胁迫性或耐铝盐胁迫性； 所述耐逆性增强具体为所述植物在盐胁迫下，所述转基因植物的侧根比所述出发 植物的侧根长；在外源油菜素内酯胁迫下，所述转基因植物的主根比所述出发植物的主根 长；在铝盐胁迫下，所述转基因植物的主根比所述出发植物的主根长； 所述盐胁迫具体为在140mM NaCl的环境下； 所述外源油菜素内酯胁迫具体为在5uM外源油菜素内酯的环境下； 所述铝盐（Al3+)胁迫具体为在20uM氯化铝的环境下。 -种制备耐低温性降低的转基因植物的方法也属于本专利技术的保护范围，包括如下 步骤：将上述任一所述的编码基因导入出发植物中，得到转基因植物；与出发植物相比，转 基因植物的耐低温性降低； 所述低温具体为16 °C。 上述任一所述的方法中，所述编码基因是通过重组表达载体导入的，所述重组表 达载体是将所述编码基因插入出发载体PBI121的多克隆位点得到的。 上述任一所述的方法中，所述植物为拟南芥。 上述蛋白、上述任一所述的编码基因在提高植物耐逆性中的应用也属于本专利技术的 保护范围； 所述耐逆性具体为耐盐性、耐外源油菜素内酯性或耐铝盐性； 或， 上述蛋白、上述任一所述的编码基因在降低植物耐低温性中的应用； 所述低温具体为16 °C。 上述应用中，所述植物为拟南芥。 本专利技术提供的TaPPR基因在盐、BR、A13+盐和低温的诱导下表达。TaPPR蛋白能够 提高拟南芥对盐、BR、Al 3+盐三种逆境的抗性，TaPPR基因过表达拟南芥对低温敏感。本发 明提供的TaPPR蛋白和TaPPR基因为人为控制抗逆和耐逆相关基因的表达提供了基础，将 在培育抗逆性和耐逆性增强的植物中发挥重要的作用。【附图说明】 图1为TaPPR与水稻、玉米同源蛋白的氨基酸序列同源性比对结果。 图2为TaPPR基因在胁迫诱导表达下的实时荧光定量PCR图谱。 图3为NaCl处理下野生型和转基因拟南芥生长情况。 图4为外源油菜素内酯处理下野生型和转基因拟南芥生长情况。 图5为低温处理下野生型和转基因拟南芥生长情况。 图6为Al3+盐处理下野生型和转基因拟南芥生长情况。【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。 下述实施例中所用本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种蛋白，为如下（1）或（2）所示：（1）SEQ ID No.2所示的蛋白；（2）将SEQ ID No.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/或添加且功能相同的蛋白质。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐兆师，马有志，刘佳明，李凤燕，陈明，李连城，
申请(专利权)人：中国农业科学院作物科学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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