抗逆相关蛋白IbCPK28及其编码基因与应用制造技术

本发明专利技术公开了抗逆相关蛋白IbCPK28及其编码基因与应用。蛋白质IbCPK28，为如下1)或2)或3)：1)氨基酸序列是序列表中序列2所示的蛋白质；2)在序列表中序列2所示的蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；3)将1)或2)所示的蛋白质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抗逆性相关的蛋白质。实验证明，在甘薯中过表达IbCPK28基因可提高甘薯的抗逆性，干涉IbCPK28基因则可降低甘薯的抗逆性；抗逆性可为抗盐性和/或抗旱性和/或抗氧化性和/或抗病性。因此，抗逆相关蛋白IbCPK28及其编码基因在调控植物抗逆性中具有重要的理论意义和实用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物
，具体涉及抗逆相关蛋白IbCPK28及其编码基因与应用。
技术介绍
甘薯(Ipomoeabatatas(L.)Lam.)是一种重要的粮食、饲料以及工业原料用作物，并且在当今世界上作为一种新型能源植物，其地位显得尤为重要。我国是世界上最大的甘薯生产国，年种植面积338.7万hm2，占世界总种植面积的42.2％，年产量占世界总产量的67.94％。随着耕地面积的不断减少和能源压力的不断增大，大部分的甘薯种植于东南沿海坡地和西部的广大旱区，这些地区的土壤含盐分高、旱区土壤返盐严重，给甘薯生产的进一步发展带来了一定的因难。此外，甘薯真菌病害严重影响着甘薯生产，尤其是甘薯蔓割病、软腐病、黑斑病已成为我国甘薯主要种植区的主要病害，对甘薯产量和品质造成巨大的危害。因此，选育抗逆性强的甘薯新品种成为我国育种的主要目标，抗逆性具体可为抗盐性、抗旱性、抗氧化性和抗病性。甘薯是无性繁殖作物，具有种间、种内杂交不亲和的特性，该特性严重限制了甘薯育种中的资源利用和亲本自由组配。长期育种实践表明，常规杂交育种方法难以选育出优质、高产、抗蔓割病的甘薯新品种。因此，采用基因工程技术培育甘薯抗逆新品种是一种可行途径。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是如何提高植物的抗逆性。为解决上述问题，本专利技术首先提供了一种抗逆相关蛋白。本专利技术所提供的抗逆相关蛋白，名称为蛋白质IbCPK28，来源于甘薯(Ipomoeabatatas(L.)Lam.)，为如下1)或2)或3)：1)氨基酸序列是序列表中序列2所示的蛋白质；2)在序列表中序列2所示的蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；3)将1)或2)所示的蛋白质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抗逆性相关的蛋白质。其中，序列表中序列2由559个氨基酸残基组成。为了使1)中的蛋白质便于纯化，可在序列表中序列2所示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.标签的序列上述3)中的蛋白质IbCPK28，所述一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加为不超过10个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加。上述3)中的蛋白质IbCPK28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3)中的蛋白质IbCPK28的编码基因可通过将序列表中序列1自5′末端起第1至1680位所示的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。编码所述蛋白质IbCPK28的核酸分子也属于本专利技术的保护范围。所述编码蛋白质IbCPK28的核酸分子可为如下(a1)或(a2)或(a3)或(a4)所示的DNA分子：(a1)编码区如序列表中序列1自5′末端起第1至1680位所示的DNA分子；(a2)核苷酸序列是序列表中序列1自5′末端起第1至1680位所示的DNA分子；(a3)与(a1)或(a2)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码所述蛋白质IbCPK28的DNA分子；(a4)在严格条件下与(a1)或(a2)限定的核苷酸序列杂交，且编码所述蛋白质IbCPK28的DNA分子。其中，所述核酸分子可以是DNA，如cDNA、基因组DNA或重组DNA；所述核酸分子也可以是RNA，如mRNA或hnRNA等。其中，序列表中序列1由2136个核苷酸组成，序列表中序列1的核苷酸编码序列表中序列2所示的氨基酸序列。本领域普通技术人员可以很容易地采用已知的方法，例如定向进化和点突变的方法，对本专利技术的编码蛋白质IbCPK28的核苷酸序列进行突变。那些经过人工修饰的，具有与本专利技术分离得到的蛋白质IbCPK28的核苷酸序列75％或者更高同一性的核苷酸，只要编码蛋白质IbCPK28且与植物抗逆性相关，均是衍生于本专利技术的核苷酸序列并且等同于本专利技术的序列。这里使用的术语“同一性”指与天然核酸序列的序列相似性。“同一性”包括与本专利技术的编码序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质的核苷酸序列具有75％，或80％或更高，或85％或更高，或90％或更高，或95％或更高同一性的核苷酸序列。同一性可以用肉眼或计算机软件进行评价。使用计算机软件，两个或多个序列之间的同一性可以用百分比(％)表示，其可以用来评价相关序列之间的同一性。含有编码所述蛋白质IbCPK28的核酸分子的表达盒、重组载体、重组微生物或转基因细胞系也属于本专利技术的保护范围。所述表达盒可为表达盒A；所述表达盒A包括启动子、编码所述蛋白质IbCPK28的核酸分子和终止子。所述启动子可为CaMV35S启动子、NOS启动子或OCS启动子。所述终止子可为NOS终止子或OCSpolyA终止子。所述表达盒A的序列可为序列表中序列3所示。所述表达盒A中：序列表中序列3自5′末端起第1至835位为CaMV35S启动子，第848至2527位为IbCPK28蛋白的编码基因，第2544至2796位为NOS终止子。所述重组载体可为将编码所述蛋白质IbCPK28的核酸分子(即序列表中序列1自5′末端起第1至1680位所示的DNA分子)通过含有编码所述蛋白质IbCPK28的核酸分子的表达盒插入出发质粒得到的重组质粒。所述重组载体具体可为重组质粒pCB-IbCPK28。重组质粒pCB-IbCPK28的构建过程如下：(A)用限制性内切酶HindIII和EcoRI双酶切载体pCAMBIA3301得到载体骨架，用限制性内切酶HindIII和EcoRI双酶切载体pBI121，回收约3032bp的片段，将载体骨架和片段连接，得到重组质粒pCBGUS；(B)用序列表中序列1自5′末端起第1至1680位所示的DNA分子替换重组质粒pCBGUS的限制性内切酶XbaI和SacI识别序列间的片段(重组质粒pCBGUS被限制性核酸内切酶XbaI和SacI切成一个大片段和一个小片段，该DNA为该小片段)得到的重组质粒pCB-IbCPK28，重组质粒pCB-IbCPK28表达序列表中序列2所示的蛋白质IbCPK28。所述重组微生物可通过将所述重组载体导入出发微生物得到。所述出发微生物可为酵母、细菌、藻类或真菌。所述细菌可为革兰氏阳性细菌或革兰氏阴性细菌。所述革兰氏阴性细菌可为根癌农杆菌(Agrobacteriumtumefaciens)。所述根癌农杆菌(Agrobacteriumtumefaciens)具体可为根癌农杆菌EHA105。所述重组微生物具体可为EHA105/pCB-IbCPK28。EHA105/pCB-IbCPK28是将重组质粒重组质粒pCB-IbCPK28转化根癌农杆菌EHA105得到的重组农杆菌。所述转基因植物细胞系均不包括繁殖材料。所述转基因植物理解为不仅包含将所述IbCPK28基因(即IbCPK28蛋白的编码基因)转化受体植物得到的第一代转基因植物，也包括其子代。对于转基因植物，可以在该物种中繁殖该基因，也可用常规育种技术将该基因转移进入相同物种的其它品种，特别包括商业品种中。所述转基因植物包括种子、愈伤组织、完整植株和细胞。下述b1)或b2)也属于本专利技术的保护范围：b1)所述蛋白质IbCPK28，或，编码所述蛋白质IbCPK2本文档来自技高网...

【技术保护点】
蛋白质IbCPK28，为如下1)或2)或3)：1)氨基酸序列是序列表中序列2所示的蛋白质；2)在序列表中序列2所示的蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；3)将1)或2)所示的蛋白质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抗逆性相关的蛋白质。

【技术特征摘要】
1.蛋白质IbCPK28，为如下1)或2)或3)：1)氨基酸序列是序列表中序列2所示的蛋白质；2)在序列表中序列2所示的蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；3)将1)或2)所示的蛋白质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抗逆性相关的蛋白质。2.编码权利要求1所述蛋白质IbCPK28的核酸分子。3.如权利要求2所述的核酸分子，其特征在于：所述核酸分子为如下(a1)或(a2)或(a3)或(a4)所示的DNA分子：(a1)编码区如序列表中序列1自5′末端起第1至1680位所示的DNA分子；(a2)核苷酸序列是序列表中序列1自5′末端起第1至1680位所示的DNA分子；(a3)与(a1)或(a2)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码权利要求1所述蛋白质IbCPK28的DNA分子；(a4)在严格条件下与(a1)或(a2)限定的核苷酸序列杂交，且编码权利要求1所述蛋白质IbCPK28的DNA分子。4.含有权利要求2或3所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组微生物或转基因细胞系。5.b1)或b2)的应用：b1)权利要求1所述蛋白质IbCPK28，或，权利要求2或3所述核酸分子，或，含有权利要求2或3所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组微生物或转基因细胞系，在调控植物抗逆性中的应用；b2)权利要求1所述蛋白质IbCPK28，或，权利要求2或3所述核酸分子，或，含有权利要求2或3所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组微生物或转基因细胞系，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：何绍贞，刘庆昌，翟红，张欢，李仁崑，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11