一种与植物碳酸盐胁迫耐性相关蛋白GsHA16及其编码基因与应用制造技术

本发明专利技术公开了一种与植物碳酸盐胁迫耐性相关蛋白GsHA16及其编码基因与应用。本发明专利技术的蛋白质，是如下a)或b)或c)的蛋白质：a)氨基酸序列是序列2所示的蛋白质；b)在序列2所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质；c)将序列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/或添加得到的具有相同功能的蛋白质。本发明专利技术的实验证明，将GsHA16基因超表达于拟南芥中，可增强拟南芥对碳酸盐胁迫的耐性，说明该蛋白可以为培育具有碳酸盐胁迫耐性的转基因植物的研究奠定基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物
，具体涉及一种与植物碳酸盐胁迫耐性相关蛋白GsHA16及其编码基因与应用。
技术介绍
土壤盐碱化加剧是全世界面临的重大问题，并且严重制约植物正常生长发育。世界上有23％的耕地面积是碱性土壤，以及37％的耕地面积是盐性土壤。仅中国东北地区，碱化的牧场就已高达70％，并逐年增加。土壤中盐成分的关键物质是中性盐(NaCl和Na2SO4)和碱性盐(NaHCO3和Na2CO3)，并且碱性盐除了中性盐所造成的伤害外还包含碳酸根及碳酸氢根产生的pH伤害，对植物造成的伤害更大。因此，如何提高植物耐碱性、合理开发利用盐碱地资源，挖掘逆境农业生态区生产潜力，是我国农业持续高效发展、保证我国粮食安全亟待解决的重大问题之一。现代科学技术的迅猛发展，尤其是生物信息学、功能基因组学和分子生物学技术的飞速发展，为挖掘耐盐碱关键基因、分子育种以及合理开发利用盐碱地奠定了扎实的理论基础。植物质膜H+-ATPase是一类广泛存在于植物质膜及内膜系统的质子泵，主要功能是分解并利用细胞内ATP的分解释放出的能量将质子运出细胞，产生并维持细胞膜内外两侧H+的电化学梯度，为次级转运体和通道蛋白对营养物质及离子的跨膜转运提供能量。此外，质膜H+-ATPase还参与细胞内pH平衡、细胞伸长、气孔开闭以及植物响应外界胁迫等多种生理过程的调节。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是如何调控植物抗逆性。为解决上述技术问题，本专利技术首先提供了与植物抗逆性相关蛋白，本专利技术所提供的与植物抗逆性相关蛋白的名称为GsHA16，为如下a)或b)或c)的蛋白质：a)氨基酸序列是序列2所示的蛋白质；b)在序列2所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质；c)将序列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/或添加得到的具有相同功能的蛋白质。其中，序列2由951个氨基酸残基组成。为了使a)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、标签的序列标签残基序列Poly-Arg5-6(通常为5个)RRRRRPoly-His2-10(通常为6个)HHHHHHFLAG8DYKDDDDKStrep-tagII8WSHPQFEKc-myc10EQKLISEEDL上述c)中的蛋白质，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c)中的蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。上述c)中的蛋白质的编码基因可通过将序列1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。为了解决上述技术问题，本专利技术还提供了与GsHA16蛋白相关的生物材料。本专利技术提供的与GsHA16蛋白相关的生物材料为下述A1)至A12)中的任一种：A1)编码GsHA16蛋白的核酸分子；A2)含有A1)所述核酸分子的表达盒；A3)含有A1)所述核酸分子的重组载体；A4)含有A2)所述表达盒的重组载体；A5)含有A1)所述核酸分子的重组微生物；A6)含有A2)所述表达盒的重组微生物；A7)含有A3)所述重组载体的重组微生物；A8)含有A4)所述重组载体的重组微生物；A9)含有A1)所述核酸分子的转基因植物细胞系；A10)含有A2)所述表达盒的转基因植物细胞系；A11)含有A3)所述重组载体的转基因植物细胞系；A12)含有A4)所述重组载体的转基因植物细胞系。上述相关生物材料中，A1)所述核酸分子为如下1)或2)或3)所示的基因：1)其编码序列是序列1所示的cDNA分子或DNA分子；2)与1)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所述的蛋白质的cDNA分子或基因组DNA分子；3)在严格条件下与1)或2)限定的核苷酸序列杂交，且编码权利要求1所述的蛋白质的cDNA分子或基因组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1由2856个核苷酸组成，编码序列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GsHA16蛋白的核苷酸序列进行突变。那些经过人工修饰的，具有编码GsHA16蛋白的核苷酸序列75％或者更高同一性的核苷酸，只要编码GsHA16蛋白且具有相同功能，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。上述75％或75％以上同一性，可为80％、85％、90％或95％以上的同一性。上述生物材料中，所述严格条件是在2×SSC，0.1％SDS的溶液中，在68℃下杂交并洗膜2次，每次5min，又于0.5×SSC，0.1％SDS的溶液中，在68℃下杂交并洗膜2次，每次15min；或，0.1×SSPE(或0.1×SSC)、0.1％SDS的溶液中，65℃条件下杂交并洗膜。上述生物材料中，A2)所述的含有编码GsHA16蛋白的核酸分子的表达盒(GsHA16基因表达盒)，是指能够在宿主细胞中表达GsHA16蛋白的DNA，该DNA不但可包括启动GsHA16转录的启动子，还可包括终止GsHA16转录的终止子。进一步，所述表达盒还可包括增强子序列。可用于本专利技术的启动子包括但不限于：组成型启动子；组织、器官和发育特异的启动子及诱导型启动子。启动子的例子包括但不限于：花椰菜花叶病毒的组成型启动子35S：来自西红柿的创伤诱导型启动子，亮氨酸氨基肽酶(\LAP\,Chao等人(1999)PlantPhysiol120：979-992)；来自烟草的化学诱导型启动子，发病机理相关1(PR1)(由水杨酸和BTH(苯并噻二唑-7-硫代羟酸S-甲酯)诱导)；西红柿蛋白酶抑制剂II启动子(PIN2)或LAP启动子(均可用茉莉酮酸甲酯诱导)；热休克启动子(美国专利5，187，267)；四环素诱导型启动子(美国专利5，057,422)；种子特异性启动子，如谷子种子特异性启动子pF128(CN101063139B(中国专利200710099169.7))，种子贮存蛋白质特异的启动子(例如，菜豆球蛋白、napin,oleosin和大豆betaconglycin的启动子(Beachy等人(1985)EMBOJ.4：3047-3053))。它们可单独使用或与其它的植物启动子结合使用。此处引用的所有参考文献均全文引用。合适的转录终止子包括但不限于：农杆菌胭脂碱合成酶终止子(NOS终止子)、花椰菜花叶病毒CaMV35S终止子、tml终止子、豌豆rbcSE9终止子和胭脂氨酸和章鱼氨酸合酶终止子(参见，例如：Odell等人(I985)Nature本文档来自技高网...

【技术保护点】
蛋白质，是如下a)或b)或c)的蛋白质：a)氨基酸序列是序列2所示的蛋白质；b)在序列2所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质；c)将序列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/或添加得到的具有相同功能的蛋白质。

【技术特征摘要】
1.蛋白质，是如下a)或b)或c)的蛋白质：a)氨基酸序列是序列2所示的蛋白质；b)在序列2所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质；c)将序列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/或添加得到的具有相同功能的蛋白质。2.与权利要求1所述的蛋白质相关的生物材料，为下述A1)至A12)中的任一种：A1)编码权利要求1所述的蛋白质的核酸分子；A2)含有A1)所述核酸分子的表达盒；A3)含有A1)所述核酸分子的重组载体；A4)含有A2)所述表达盒的重组载体；A5)含有A1)所述核酸分子的重组微生物；A6)含有A2)所述表达盒的重组微生物；A7)含有A3)所述重组载体的重组微生物；A8)含有A4)所述重组载体的重组微生物；A9)含有A1)所述核酸分子的转基因植物细胞系；A10)含有A2)所述表达盒的转基因植物细胞系；A11)含有A3)所述重组载体的转基因植物细胞系；A12)含有A4)所述重组载体的转基因植物细胞系。3.根据权利要求2所述的相关生物材料，其特征在于：A1)所述核酸分子为如下1)或2)或3)所示的基因：1)其编码序列是序列1所示的cD...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓丽，贾博为，孙明哲，朱延明，
申请(专利权)人：黑龙江八一农垦大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23