本发明专利技术公开了香蕉抗氧化相关蛋白MaBBI1及其编码基因在改良植物对氧化胁迫耐受性和抗病菌的应用。该基因在工程菌酿酒酵母中表达可以提高酵母对H2O2胁迫的耐受能力，表明MaBBI1蛋白具有抗氧化的能力，同时诱导分离纯化到的MaBBI1蛋白在体外还具有抑制病原菌生长的效果，表明MaBBI1蛋白具有抗菌肽的功能。该基因具有应用于植物抗病害遗传工程育种的潜力，通过调控该基因在植物中的表达，可以改变转基因植物对病原菌的耐受性。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了香蕉抗氧化相关蛋白MaBBI1及其编码基因在改良植物对氧化胁迫耐受性和抗病菌的应用。该基因在工程菌酿酒酵母中表达可以提高酵母对H2O2胁迫的耐受能力，表明MaBBI1蛋白具有抗氧化的能力，同时诱导分离纯化到的MaBBI1蛋白在体外还具有抑制病原菌生长的效果，表明MaBBI1蛋白具有抗菌肽的功能。该基因具有应用于植物抗病害遗传工程育种的潜力，通过调控该基因在植物中的表达，可以改变转基因植物对病原菌的耐受性。【专利说明】香蕉抗氧化相关蛋白MaBBM及其基因的新应用
[00011本专利技术属于生物基因工程领域，具体涉及香蕉抗氧化相关蛋白MaBBIl (Musa acuminata Bowman-Birk inhibitor j_)及其编码基因和在调控酿酒酵母对氧化胁迫耐受 性和/抗病原菌方面的应用。
技术介绍
已有研究表明，自然界多数逆境胁迫均可引起细胞不同程度的氧化损伤，H202作为 一种活性氧，其在细胞内大量积累能够破坏氧化代谢平衡，对细胞造成氧化损伤。抗氧化的 作用途径之一是通过阻止超氧化物阴离子基团的释放从而达到抗氧化的目的。BBI (Bowman-Birk inh ib i tor)是一种富含半胱氨酸的植物蛋白酶抑制剂，对胰蛋白酶、糜蛋白 酶及弹性蛋白酶等丝氨酸蛋白酶均有抑制作用，BBI可以抑制病原菌蛋白酶对寄主细胞的 降解，使病原菌营养不足，生长繁殖受限，浸染与扩展受阻，从而达到抗病的目的。另外，BBI 蛋白可以抑制自由基的产生、减少活性氧的含量，有效清除细胞内富余的活性氧，降低细胞 的氧化损伤，维持细胞内氧化代谢的平衡，从而达到抗氧化的作用。 香蕉测序品种芭蕉亚种的基因序列表明，香蕉中至少存在9个BBI相关蛋白。参与 应答香蕉激素处理、逆境胁迫的表达反应。该基因编码一个香蕉抗氧化相关蛋白基因，该基 因在NCBI (http://www.ncbi ? nlm.nih.gov/)已公布的测序品种巴蕉亚种(Musa acuminata subsp)的编号为L0C103995028,命名为MaBBIl(Musa acuminata Bowman-Birk inhibitor 1)。该基因编码一个包含381个核苷酸的开放阅读框，其序列如SEQ ID NO. 1所示。其编码蛋 白具有126个氨基酸残基，其序列如SEQ ID N0.2所示。 寒冷、干旱、盐碱、机械损伤等逆境胁迫均可引起植物细胞内超氧阴离子的积累而 导致氧化损伤，继而导致农作物产量下降，品质不佳。因此，通过克隆香蕉氧化胁迫耐受相 关基因，并研究该基因对香蕉抗氧化作用的影响，具有重要的意义。 目前，还没有文献报道香蕉抗氧化相关蛋白MaBBIl基因是否能影响氧化损伤在香 蕉中的耐受。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是提供一种香蕉抗氧化相关蛋白MaBBIl及其编码基因 MaBBIl的新应用。 本专利技术的香蕉抗氧化相关蛋白MaBBIl，其氨基酸序列如SEQ ID N0.2所示，其编码 基因MaBBIl的cDNA的核苷酸序列如SEQ ID NO. 1所示。应当理解，考虑到密码子的简并性， 在不改变氨基酸序列的前提下，对上述编码基因的核苷酸序列进行修改，也属于本专利技术的 保护范围内。 氨基酸序列如SEQ ID N0.2所示的香蕉抗氧化相关蛋白MaBBIl和/或MaBBIl基因 在提高转基因植物对氧化胁迫的耐受和/或抗病原菌中的应用，所述MaBBI 1基因的cDNA为 如SEQ ID NO. 1所示的核苷酸序列，或为与SEQ ID NO. 1互补配对的核苷酸序列，或为编码 氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示的香蕉抗氧化相关蛋白的核苷酸序列。优选地，所述转基因植物为香蕉。优选地，造成氧化胁迫的氧化剂为H2O2。 氨基酸序列如SEQ ID如.2所示的]\^8811和/或1^8811基因在香蕉育种中调控香 蕉抗氧化和/或抗病原菌的应用，所述MaBBIl基因的cDNA为如SEQ ID N0.1所示的核苷酸序 列，或为与SEQ ID NO. 1互补配对的核苷酸序列，或为编码氨基酸序列如SEQ ID N0.2所示 的香蕉抗氧化相关蛋白的核苷酸序列。本专利技术将MaBBIl基因应用于植物基因工程中，用于改变转基因植物对氧化胁迫耐 受的可能性。本专利技术公开了 MaBBIl基因在甲基紫精、重金属镉、寒冷、干旱下的诱导表达特 征，表明了该基因参与直接的氧化胁迫和多种逆境胁迫的应答。本专利技术采用real-time RT-PCR的方法鉴定了 MaBBIl基因在甲基紫精、重金属镉、寒冷、干旱逆境胁迫及激素处理下的 表达特征，表明该基因在包括氧化胁迫在内的多种胁迫处理下均有诱导表达的特征，而在 叶中的表现尤其明显，论证了该基因为香蕉体内应答氧化胁迫及其他胁迫的重要基因，进 一步延伸了该基因作为影响香蕉氧化胁迫的候选功能基因。在本专利技术中，MaBBIl基因的表 达还受茉莉酸甲酯、水杨酸、赤霉素、脱落酸诱导，进一步表明了该基因也参与调控了上述 代谢及信号转导过程，可将该基因应用于上述基因工程领域。 本专利技术的另一目的是公开一种酿酒酵母重组表达载体及其应用，该重组载体插入 了MaBBIl基因。将该重组载体转化进入酿酒酵母中，通过半乳糖诱导该基因在酵母中的超 表达，能够在H 2〇2胁迫下，提高酵母对H2〇2的耐受，以及表达纯化得到的MaBBI 1蛋白具有抗 病菌的作用。 实现上述目的的技术方案如下。 插入有MaBBIl基因的酿酒酵母重组表达载体，所述MaBBIl基因的cDNA为如SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列，或为与SEQ ID NO.2互补配对的核苷酸序列，或为编码氨基酸序列 如SEQ ID N0.2所示的香蕉抗氧化相关蛋白的核苷酸序列。 上述酿酒酵母重组表达载体在提高工程菌株酿酒酵母对h2〇2的耐受性和/或抗病 原菌中的应用。 本专利技术的另一目的是提供一种改良香蕉中氧化胁迫的耐受性和/或抗病原菌的生 物制剂。 实现上述目的的技术方案如下。 -种提高香蕉中氧化胁迫耐受性的生物制剂，其活性成份为上述酿酒酵母重组表 达载体，或其活性成份含有MaBBIl基因，所述MaBBIl基因的cDNA为如SEQ ID NO. 1所示的核 苷酸序列，或为与SEQ ID NO. 1互补配对的核苷酸序列，或为编码氨基酸序列如SEQ ID NO. 2所示的香蕉抗氧化相关蛋白的核苷酸序列。 -种提高香蕉中抗病原菌的生物制剂，其活性成份为权利要求5所述的酿酒酵母 重组表达载体，或其活性成份含有MaBBIl基因，所述MaBBIl基因的cDNA为如SEQ ID NO. 1所 示的核苷酸序列，或为与SEQ ID NO.1互补配对的核苷酸序列，或为编码氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示的香蕉抗氧化相关蛋白的核苷酸序列；或其活性成份为氨基酸序列如SEQ ID NO. 2所示的香蕉MaBBI 1蛋白。优选地，所述病原菌是大肠杆菌。 本专利技术的有益效果如下：在本专利技术中，我们通过对筛选文库获得的MaBBIl基因的进行应用性探索，发现该 基因以下应用方式:一方面，该基因在酿酒酵母中的超量表达能够提高酵母对H2〇2的耐受 性。另一方面，通过诱导原核超表达制备的MaBBIl蛋白在体外具有抑制病原菌生长本文档来自技高网...
【技术保护点】
氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示的香蕉抗氧化相关蛋白MaBBI1和/或MaBBI1基因在提高转基因植物对氧化胁迫的耐受和/或抗病原菌中的应用，所述MaBBI1基因的cDNA为如SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列，或为与SEQ ID NO.1互补配对的核苷酸序列，或为编码氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示的香蕉抗氧化相关蛋白的核苷酸序列。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：杨礼香，黄司法，唐志敏，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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