本发明专利技术属于植物基因工程技术领域，涉及一种橡胶树抗寒关键基因HbICE1和蛋白，及其在提高植物抗寒能力方面的应用。本发明专利技术克隆得到一种与橡胶树抗寒相关的基因HbICE1，该基因的CDS序列如序列SEQ ID NO.1所示，它的蛋白质序列如序列表SEQ ID NO.2所示。遗传转化表明，该基因可提高拟南芥抗寒的性能，能在橡胶树抗寒品种选育和遗传改良中应用，为橡胶树提供了一种新的基因资源。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于植物基因工程领域，具体涉及一种橡胶树抗寒基因HbICE1和蛋白，及其在提高橡胶树抗寒能力方面的应用。
技术介绍
巴西橡胶树(Heveabrasiliensis(Willd.exA.Juss.)Muell.)是天然橡胶的主要来源，不仅是海南省最重要的特色经济作物，也是我国重要的战略性资源。巴西橡胶树原产于亚马逊森林，为多年生落叶乔木，是典型的热带雨林树种，在高温、高湿、静风和土壤肥沃的环境下生长良好，但对低温非常敏感，不耐寒(PriyadarshanPM.Contributionsofweathervariablesforspecificadaptationofrubbertree(HeveabrasiliensisMuell.-Arg)clones[J].GenetMolBiol,2003,26(4):435-440.)。目前，世界上主要产胶国家均位于适宜橡胶树种植的气候带内，如马来西亚、泰国、印度尼西亚等；而中国植胶区属于热带季风气候，主要分布在海南、广东、广西、福建、云南，并经常遭受低温和台风等自然灾害的侵袭。寒害是我国植胶区的主要自然灾害之一，不仅影响橡胶产量，而且直接威胁着橡胶树的生存(PriyadarshanPM,HoaTTT,HuasunH,dePS.Yieldingpotentialofrubber(Heveabrasiliensis)insub-optimalenvironments[J].Journalof>CropImprovement,2005,14(1-2):221-247.)。如2008年初的寒潮使树木大面积枯死，给我国橡胶产业带来了重大经济损失。虽然橡胶树已被成功引入我国，但寒害仍是限制植胶业发展的瓶颈，因此解析橡胶树抵御寒害胁迫的分子机理是天然橡胶生产中急需解决的重大问题之一。在模式植物拟南芥中，植物应对低温胁迫的信号途径及关键基因都已鉴定得很充分，其信号传导和分子作用模式如下：ICE1(INDUCEROFCBFEXPRESSION)是CBF基因的转录激活因子，在低温环境下，它可以特定结合到CBF启动子的MYC顺式作用元件上，激活CBF的表达(ChinnusamyV,OhtaM,KanrarS,LeeBH,HongX,AgarwalM,ZhuJK.ICE1:aregulatorofcold-inducedtranscriptomeandfreezingtoleranceinArabidopsis[J].GenesDev,2003,17(8):1043-1054.)。CBF转录激活因子是能够结合CRT/DRE核心元件的一类转录因子，CRT/DRE元件(C-repeat/Dehydrationresponsiveelement)是以CCGAC为核心序列的一类顺式作用元件。CBF基因能够在低温诱导下迅速表达，并结合到CRT/DRE元件上，从而启动COR等下游功能基因的表达，促进植物抗寒(BakerSS,WilhelmKS,ThomashowMF.The5′-regionofArabidopsisthalianacor15ahascis-actingelementsthatconfercold-,drought-andABA-regulatedgeneexpression[J].PlantMolBiol,1994,24(5):701-713；StockingerEJ,GilmourSJ,ThomashowMF.ArabidopsisthalianaCBF1encodesanAP2domain-containingtranscriptionalactivatorthatbindstotheC-repeat/DRE,acis-actingDNAregulatoryelementthatstimulatestranscriptioninresponsetolowtemperatureandwaterdeficit[J].PNAS.1997,94(3):1035-1040.)。拟南芥中包含4个CBF转录因子，分别为CBF1、CBF2、CBF3和CBF4，在拟南芥中过量表达CBF1或CBF3，转基因植株的抗寒能力要明显优于野生拟南芥(GilmourSJ,SeboltAM,SalazarMP,EverardJD,ThomashowMF.OverexpressionoftheArabidopsisCBF3transcriptionalactivatormimicsmultiplebiochemicalchangesassociatedwithcoldacclimation[J].PlantPhysiol,2000,124(4):1854-1865.)。目前在拟南芥中发现了2个ICE基因，分别为ICE1和1CE2，ICE1编码一个类似MYC的bHLH型转录激活因子，ICE1的过量表达植株耐寒能力明显强于野生型拟南芥。将ICE2基因转入拟南芥后，转基因拟南芥可以在-20℃的低温环境下存活并正常生长，并且转基因株系中CBF1的表达能明显增强(FursovaOV,PogorelkoGV,TarasovVA.IdentificationofICE2,ageneinvolvedincoldacclimationwhichdeterminesfreezingtoleranceinArabidopsisthaliana[J].Gene,2009,429(1):98-103.)。反之，突变体ice1对冷胁迫表现为超敏感。转录组分析的结果表明：在ice1突变体中40％的冷胁迫调控的基因以及46％冷胁迫调控的转录因子的表达量都被下调。并且，ice1突变体中参与钙信号、受体蛋白激酶以及脂质信号的冷诱导基因也受到了影响(LeeBH,HendersonDA,ZhuJK.TheArabidopsiscold-responsivetranscriptomeanditsregulationbyICE1[J].PlantCell,2005,17(11):3155-3175.)。进一步，对突变体以及转基因拟南芥冷应答的转录组芯片数据进行生物信息学分析的结果表明，ICE1在低温胁迫的信号途径中是一个至关重要的转录激活因子，在ICE-CBF转录级联反应的转录水平调控网络中发挥重要作用(Benedictetal.,2006)。并且，R2R3型MYB转录因子MYB15能与ICE1相互结合，并结合到CBF启动子区Myb识别位点，负调控CBF的表达(CatherineB,MattG,JohanT,NormanH,VaughanH.Consensusbydemocracy.U本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种橡胶树抗寒因子HbICE1蛋白，它的氨基酸序列为序列表中SEQ ID NO:2所示。
【技术特征摘要】
1.一种橡胶树抗寒因子HbICE1蛋白，它的氨基酸序列为序列表中SEQIDNO:2
所示。
2.编码橡胶树抗寒因子HbICE1蛋白的多核苷酸序列。
3.根据权利要求2所述的多核苷酸序列，其特征在于：该序列为序列表中SEQID
NO:1所示，或者是SEQIDNo.1所示的多核苷酸序列经核苷酸添加、删除、替换、
修饰的保守性突变而获得的保守性变异体。
4.包含权利要求2或3所述多核苷酸序列的表达载体。
5.根据权利要求4所述的表达载体，其特征在于：...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁红梅，欧阳沫，黄惜，唐潇，王启超，曹玉鑫，陈伟杰，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：发明
国别省市：海南;66
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