本发明专利技术涉及一种与萜烯类化合物合成相关的蛋白及其应用。本发明专利技术提供的蛋白，具有如SEQ ID NO2所示的氨基酸序列，编码基因具有SEQ ID NO1所示的核苷酸序列。本发明专利技术的实验证明，大肠杆菌中表达的NES1蛋白具有FPP和GPP合成活性；采用农杆菌介导法体获得转NES1基因水稻，结果表明转NES1的植株可显著吸引二化螟绒茧蜂雌虫，为生物防治提供了一种新方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于植物分子生物学领域，特别涉及一种萜烯类化合物合成相关的蛋白，编码其的基因及其应用。
技术介绍
植物的间接防御反应是在玉米上首次发现的，这种防御反应的特点是被植食性昆虫取食之后，植物依靠特异性挥发物的释放来吸引昆虫的天敌，从而达到防御植食性昆虫的目的。许多植物在被植食性昆虫取食之后可以提高特异性挥发物释放的量，一些植食性昆虫诱导的挥发物可以吸引植食性昆虫的天敌(捕食性或寄生性)，这些挥发物就成为植物间接防御的媒介(信号)物质，所以植物间接防御研究的核心是植物特异性的挥发性信号物质及其调控机制。相对于已经有一定研究基础的生态方面的研究，植物间接防御反应在分子生物学方面的研究还很薄弱。利用分子生物学技术以及转基因技术研究植物特异性的挥发物可以最大程度的去除背景干扰，容易地找到植食性昆虫诱导后表达量特异性上升的挥发物。目前植物间接防御反应在分子生物学方面的研究主要进行以下两方面：一方面是有多少基因直接参与植食性昆虫诱导后，植物特异性挥发物的生物合成；另一方面是这些基因怎样调控挥发物的合成，产物是什么以及这些产物具有什么样的作用。植物萜烯(单萜烯、倍半萜烯、双萜烯)类化合物是植物在被植食性昆虫诱导后最常见，最多样的植物挥发物类群。萜烯类挥发物包括单萜类，倍半萜类，二萜类和萜烯同系物(E)‐4，8‐二甲基‐1，3，7‐壬三烯((E)‐4，8‐dimethyl‐1，3，7‐nonatriene，DMNT)和(E，E)‐4，8，12‐三甲基‐1，3，7，11‐十三碳四烯((E，E)‐4，8，12‐trimethyltrideca‐1，3，7，11‐tetraene，TMTT)等。DMNT和TMTT是植物花香挥发物和害虫诱导挥发物中最常见的一类，这两种物质在单子叶植物和双子叶植物中广泛存在。DMNT和TMTT的前体分别为(E)‐橙花叔醇和(E,E)‐香叶基芳樟醇。在拟南芥中研究发现CYP450酶基因可催化(E)‐橙花叔醇和(E,E)‐香叶基芳樟醇生成DMNT和TMTT。一些特定种类的萜烯化合物在植物间接防御方面的功能，已经通过人工合成标准化合物，从生态学方面进行了研究。在基因水平上，从调控植物萜烯合成酶基因的表达出发，也验证了部分萜烯化合物在植物间接防御方面的功能。所有的萜烯化合物都是由萜烯合成酶调控合成的，萜烯合成酶是合成植物萜烯类挥发物末端合成酶。因此，研究萜烯合成酶以及萜烯合成酶基因对于确定植食性昆虫诱导的植物特异性挥发物具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种与萜烯类化合物合成相关的蛋白及其编码基因。一种与萜烯类化合物合成相关的蛋白，具有如SEQIDNO：2所示的氨基酸序列。所述萜烯类化合物为芳樟醇和(E)‐橙花叔醇。上述蛋白的编码基因。上述编码基因，具有SEQIDNO：1所示的核苷酸序列或者SEQIDNO：1的5’末端第41‐1780位所示的核苷酸序列。含有上述编码基因的重组载体或转基因细胞系或重组菌。上述重组载体为将上述编码基因插入到表达载体中，得到表达所述蛋白的载体，所述表达载体为pET28a，编码基因插入到表达载体的XhoI和NdeI间；所述重组菌为将上述的重组载体导入目的菌得到的重组菌，所述目的菌为大肠杆菌。上述蛋白或上述编码基因或上述重组载体或上述的重组菌在合成萜烯类化合物和/或吸引二化螟盘绒茧蜂中的应用。一种培育释放萜烯类化合物转基因植物的方法，为将上述蛋白的编码基因导入目的植物得到转基因植物，使转基因植物的萜烯类化合物释放量高于所述目的植物。一种培育抗二化螟转基因水稻的方法，为将上述蛋白的编码基因导入目的植物得到转基因植物，使转基因植物的萜烯类化合物释放量高于所述目的植物，从而使转基因植物的抗二化螟能力高于所述目的植物。上述萜烯类化合物具体为芳樟醇和(E)‐橙花叔醇。上述蛋白的编码基因具体通过上述的重组载体导入目的植物；上述目的植物具体为单子叶植物。上述单子叶植物进一步具体为水稻。本专利技术的实验证明，本专利技术得到的立马豆呢是NES1基因在大肠杆菌中表达具有FPP和GPP合成活性，可催化前体化合物香叶草基焦磷酸(geranylpyrophosphate,GPP)合成芳樟醇和法尼基焦磷酸(farnesylpyrophosphate,FPP)合成(E)‐橙花叔醇；采用农杆菌介导法体获得转NES1水稻，GC及GC‐MS分析表明苗期转NES1的水稻可是释放出芳樟醇和(E)‐橙花叔醇的降解产物DMNT；通过Y型嗅觉仪检测二化螟盘绒茧蜂雌虫对转NES1的水稻挥发物的反应表明，转NES1的植株对二化螟盘绒茧蜂有极其显著得吸引作用(P<0.0l)，与野生型水稻相比，转NES1的植株可显著吸引二化螟盘绒茧蜂。表明立马豆NES1的编码区序列可应用于通过转基因技术提高水稻、玉米和蔬菜等农作物抗虫性的研究。本专利技术提供的蛋白，是SEQIDNO2所示的氨基酸序列组成的蛋白质，或者是SEQIDNO：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/或添加且与萜烯类化合物合成和/或吸引二化螟盘绒茧蜂相关蛋白的由1)衍生的蛋白质。上述的蛋白可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。上述(2)中的蛋白的编码基因可通过将SEQIDNO1所示的DNA序列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2所示的标签的编码序列得到。上述蛋白的氨基酸序列中一个或几个氨基酸残基的取代、替换和/或添加，有的是由于自然发生的变异引起的，有的是由人工诱变处理引起的。上述编码基因是SEQIDNO1所示的DNA分子，或者自5’末端第41‐1780位核苷酸所示的DNA分子，或者在严格条件下与前述限定的DNA序列杂交且编码与萜烯类化合物合成和/或吸引二化螟盘绒茧蜂相关蛋白的DNA分子；或者前述限定的DNA序列至少具有70％、至少具有75％、至少具有80％、至少具有85％、至少具有90％、至少具有95％、至少具有96％、至少具有97％、至少具有98％或至少具有99％同源性且编码与萜烯类化合物合成和/或吸引二化螟盘绒茧蜂相关蛋白的DNA分子。附图说明图1为立马豆NES1基因的PCR扩增M：DNA分子量标准(D2000)；P：PCR产物图2为立马豆pET28a‐NES1重组质粒的检测M：DNA分子量标准(D2000)；P：PCR产物图3.pET28a‐NES1纯化的SDS电泳图M:蛋白Maker,P:纯化到的的p本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种与萜烯类化合物合成相关的蛋白，具有如SEQ ID NO：2所示的氨基酸序列。
【技术特征摘要】
1.一种与萜烯类化合物合成相关的蛋白，具有如SEQIDNO：2所示的氨基酸序列。
2.根据权利要求1所述的蛋白，所述萜烯类化合物为芳樟醇和(E)‐橙花叔醇。
3.权利要求1或2所述的蛋白的编码基因。
4.根据权利要求3所述的编码基因，具有SEQIDNO：1所示的核苷酸序列或者SEQIDNO：
1的5’末端第41‐1780位所示的核苷酸序列。
5.含有权利要求3或4所述的编码基因的重组载体或转基因细胞系或重组菌。
6.根据权利要求5所述的重组载体，为将权利要求3或4所述的编码基因插入到表达载
体中，得到表达蛋白的载体，所述表达载体为pET28a，编码基因插入到表达载体的XhoI和
NdeI间；或者所述重组菌为将上述的重组载体导入目的菌得到的重组菌，所述目的菌为大肠
杆菌。
7.权利要求1所述的蛋白或权利要求2或3所述的编码基因或权...
【专利技术属性】
技术研发人员：王桂荣，李峰奇，杨婷，刘杨，
申请(专利权)人：中国农业科学院植物保护研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。