AtVDAC3蛋白及其编码基因在培育抗逆性植物中的应用制造技术

本发明专利技术公开了AtVDAC3蛋白及其编码基因在培育抗逆性植物中的应用。本发明专利技术提供了如下1)-3)中任一种物质在调控植物抗逆性中的应用：1)蛋白AtVDAC3；2)编码蛋白的DNA分子；3)含有编码蛋白的DNA分子的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌；所述蛋白为由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质。本发明专利技术的实验证明，本发明专利技术发现AtVDAC3编码基因转入拟南芥中，可以提高植物的抗盐性，证明该基因及编码蛋白具有抗盐性，为研究植物对于盐胁迫的响应及耐受的分子机制提供了基础，对于农作物改良和培育耐盐作物具有重要的意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物
，尤其涉及AtVDAC3蛋白及其编码基因在培育抗逆性植物中的应用。
技术介绍
据不完全统计，世界上有至少20％的耕地和超过50％的灌溉土地在不同程度上受到盐害的影响。一些干旱或半干旱地区，由于蒸发量大、降水量小，致使土壤中的盐分(主要是NaCl和NaCO3)大量积累。一些滨海地带，地下水位较高或海水倒灌，也会导致土壤表层积累较多盐分(主要是NaCl和MgSO4)。而不合理的灌溉方式以及长期的淡水洗盐又造成了大量农田的次生盐渍化。随着世界人口的剧增，发展中国家城市化进程的加剧，以及水资源匮乏造成的可灌溉土地面积的急剧下降，充分开发和利用盐碱地已经成为关系人类生存和发展的重要课题。盐胁迫是植物生长发育的主要限制因子之一。根据植物对于盐胁迫的耐受性差异，可将植物分成盐生植物和甜土植物两类。盐生植物是能在渗透势低于-3.3MPa的土壤环境中生长并完成生活史的天然植物群体，反之则是甜土植物。大多数植物尤其是农作物属于甜土植物，对盐胁迫敏感。它们在盐碱地生长时，由于受盐胁迫作用，生长缓慢，往往叶片变黄、死亡、脱落，严重影响光合作用，有时甚至整株植物枯萎死亡，从而造成农作物减产。盐胁迫已经严重的影响了全球的粮食产量，因此，揭示植物应对盐胁迫的机制，并据此提高植物的抗盐能力，已经成为促进农业生产的重要基础。盐胁迫对植物生长的影响主要表现在以下几个方面：第一，土壤中盐分过高，使土壤的渗透势降低，会造成植物根系吸水困难，导致植物水分亏缺；第二，钠离子、氯离子及硫酸盐的累积造成的离子毒害，并且导致钾、钙、磷、氮摄入量不足，从而造成的营养胁迫；第三，当植物受到盐胁迫时，细胞中会大量积累活性氧，而高浓度的活性氧则会造成膜脂、蛋白质及核酸的破坏。研究植物对于盐胁迫的响应及耐受的分子机制，寻找抗盐相关基因是近些年来的热点，对于农作物改良和培育耐盐作物具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供如下1)-3)中任一种物质的用途。本专利技术提供的如下1)-3)中任一种物质在调控植物抗逆性中的应用：1)蛋白；2)编码蛋白的DNA分子；3)含有编码蛋白的DNA分子的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌；所述蛋白为如下(1)或(2)：(1)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(2)将序列表中序列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/或添加且具有相同功能的由(1)衍生的蛋白质。为了使(1)中的蛋白质便于纯化，可在由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成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(2)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(2)中的蛋白质的编码基因可通过将序列表中序列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。本专利技术的另一个目的是提供如下1)-3)中任一种物质的另一个用途。本专利技术提供的如下1)-3)中任一种物质在培育抗逆植物中的应用：1)蛋白；2)编码蛋白的DNA分子；3)含有编码蛋白的DNA分子的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌；所述蛋白为如下(1)或(2)：(1)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(2)将序列表中序列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/或添加且具有相同功能的由(1)衍生的蛋白质。上述应用中，所述编码蛋白的DNA分子是如下1)至4)中任一所述的DNA分子：1)序列表中序列1所示的DNA分子；2)序列表中序列1第1-822位核苷酸；3)在严格条件下与1)或2)所限定的DNA分子杂交且编码由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质的DNA分子；4)与1)或2)所限定的DNA分子至少具有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％同源性且编码由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质的DNA分子。上述严格条件可为在6×SSC、0.5％SDS的溶液中，在65℃下杂交，然后用2×SSC、0.1％SDS和1×SSC、0.1％SDS各洗膜一次。上述应用中，所述调控植物抗逆性为提高植物抗逆性。上述应用中，所述抗逆性为抗盐性。上述应用中，所述植物为单子叶植物或双子叶植物；所述双子叶植物具体为豆科植物或十字花科植物，具体为拟南芥。本专利技术第三个目的是提供一种培育抗逆性提高转基因植物的方法。本专利技术提供的方法，包括如下步骤：将蛋白的编码基因导入目的植物中，得到转基因植物；所述转基因植物的抗逆性高于所述目的植物；所述蛋白为如下(1)或(2)：(1)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(2)将序列表中序列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/或添加且具有相同功能的由(1)衍生的蛋白质。上述方法中，所述蛋白的编码基因通过重组载体导入目的植物；所述重组载体将编码所述蛋白的DNA分子插入表达载体中，得到表达所述蛋白的载体。具体为将序列表的序列1自5’末端第1-822位核苷酸所示的双链DNA分子取代载体pCanG-Myc的KpnI和BamHI酶切位点之间的小片段，得到重组质粒pCanG-Myc-AtVDAC3(即过表达载体)。本专利技术第四个目的是提供一种培育抗逆性提高植物的方法。本专利技术提供的方法，包括如下步骤：将上述方法获得的转基因植物与出发植物杂交，获得抗逆性高于所述出发植物的杂交后代。上述中，所述抗逆性为抗盐性。上述中，所述植物为单子叶植物或双子叶植物；所述双子叶植物具体为豆科植物或十字花科植物。本专利技术第五个目的是提供一种重组载体。本专利技术提供的重组载体，为将编码蛋白的DNA分子插入表达载体中，得到表达蛋白的重组载体；所述蛋白为如下(1)或(2)：(1)由序列表中序列本文档来自技高网...

【技术保护点】
如下1)‑3)中任一种物质在调控植物抗逆性中的应用：1)蛋白；2)编码蛋白的DNA分子；3)含有编码蛋白的DNA分子的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌；所述蛋白为如下(1)或(2)：(1)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(2)将序列表中序列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/或添加且具有相同功能的由(1)衍生的蛋白质。

【技术特征摘要】
1.如下1)-3)中任一种物质在调控植物抗逆性中的应用：
1)蛋白；
2)编码蛋白的DNA分子；
3)含有编码蛋白的DNA分子的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌；
所述蛋白为如下(1)或(2)：
(1)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；
(2)将序列表中序列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/或添加且具有相同功能的由(1)衍生的蛋白质。
2.如下1)-3)中任一种物质在培育抗逆植物中的应用：
1)蛋白；
2)编码蛋白的DNA分子；
3)含有编码蛋白的DNA分子的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌；
所述蛋白为如下(1)或(2)：
(1)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；
(2)将序列表中序列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/或添加且具有相同功能的由(1)衍生的蛋白质。
3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于：
所述编码蛋白的DNA分子是如下1)至4)中任一所述的DNA分子：
1)序列表中序列1所示的DNA分子；
2)序列表中序列1第1-822位核苷酸；
3)在严格条件下与1)或2)所限定的DNA分子杂交且编码由序列表中序列2所
示的氨基酸序列组成的蛋白质的DNA分子；
4)与1)或2)所限定的DNA分子至少具有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％同源性且编码由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质
的DNA分子。

【专利技术属性】
技术研发人员：谢旗，夏然，魏绍巍，张华伟，邵琳，闫留华，
申请(专利权)人：中国科学院遗传与发育生物学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11