一种与植物耐低光和耐低温相关的PPR蛋白及其编码基因和应用制造技术

本发明专利技术公开了一种植物耐低光和耐低温相关的PPR蛋白及其编码基因和应用。本发明专利技术提供的蛋白质是如下a)或b)或c)的蛋白质：a)氨基酸序列是序列表中序列2所示的蛋白质；b)在序列表中序列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/或添加得到的具有相同功能的蛋白质。通过试验证明：PPR基因缺失的植株表现出对低温、低光耐受性降低的表型，说明PPR基因具有调控植物耐低光低温的功能，为提高其他地区优良品种的低温、低光强的适应能力，迅速扩大东北地区和长江中下游地区，培育出更优良、高产的水稻品种提供了基础。

PPR protein related to low light resistance and low temperature resistance of plant and its coding gene and Application

The present invention discloses a plant resistant low light and low temperature dependent PPR protein, a coding gene and an application thereof. The protein provided by the invention is as follows: a) or b) or C) protein: a) amino acid sequence is sequence 2 in a sequence table shown in protein; b) in sequence 2 in the sequence table shown in the protein N terminal and / or C connection at the end of the tag fusion protein; c) and replace deletion and / or add the functions with the same protein sequence list sequence 2 amino acid sequence shown by one or several amino acid residues. The results showed that: the deletion of PPR gene in transgenic plants showed the phenotype of low temperature and low light tolerance decreased, indicating that the PPR gene has the function of low light and low temperature resistant varieties to improve the regulation of plant, other areas of low temperature and low light intensity adaptability, rapid expansion of Northeast China and the Yangtze River Basin, to cultivate more excellent and provide a basis for high-yielding rice varieties.

【技术实现步骤摘要】
一种与植物耐低光和耐低温相关的PPR蛋白及其编码基因和应用
本专利技术属于生物
，具体涉及一种植物耐低光和耐低温相关的PPR蛋白及其编码基因和应用。
技术介绍
东北地区和长江中下游地区是我国水稻主产区。在东北地区水稻生长初期和长江中下游地区早稻生长初期经常会遇到低温、低光强等非生物逆境胁迫，尤其是早春雨后，温度可能降到10℃以下，光强不足正常光强的十分之一，但适应该地区种植的水稻主栽品种资源十分有限。低温、低光强不仅减缓了植物的生长发育，严重时直接导致植物大幅减产，甚至大面积死亡。直接影响了很多优良品种在这些地区推广。因此，需要深入研究植物与非生物胁迫之间的关系，揭示植物对低温、低光的逆境胁迫信号的响应和应答机理。从而为培育出温度、光强适应性更为广泛的优良品种提高理论基础，为这些水稻主产区引入更多优良提供可能性。
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在调控植物抗逆性中的应用。本专利技术所提供的与植物抗逆性相关蛋白的名称为PPR，为如下a)或b)或c)的蛋白质：本专利技术提供的蛋白质是如下a)或b)或c)的蛋白质：a)氨基酸序列是序列表中序列2所示的蛋白质；b)在序列表中序列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/或添加得到的具有相同功能的蛋白质。其中，序列2由585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、标签的序列上述c)中的蛋白质PPR，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PPR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PPR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。本专利技术的另一个目的是提供与上述蛋白质相关的生物材料。本专利技术提供的与上述蛋白质相关的生物材料为下述A1)至A12)中的任一种：A1)编码上述蛋白质的核酸分子；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。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)其编码序列是序列表中序列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，且编码上述蛋白质的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，且编码上述蛋白质的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1758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PPR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PPR的核苷酸序列75％或者更高同一性的核苷酸，只要编码PPR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PPR的核酸分子的表达盒(PPR基因表达盒)，是指能够在宿主细胞中表达PPR的DNA，该DNA不但可包括启动PPR转录的启动子，还可包括终止PPR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)Nature313:810；Rosenberg等人(1987)Gene,56:125；Guerineau等人(1991)Mol.Gen.Genet,262:141；Proudfoot(1991)Cell,64:671；Sanfacon等人GenesDev.,5:141；Mogen等人(1990)PlantCell,2:1261；Munroe等人(1990)Gene,91:151；Ballad等人(1989)NucleicAcidsRes.17:7891；Joshi等人(1987)NucleicAcidRes.,15:9627)。可用现有的表达载体构建含有所述PPR基因表达盒的重组载体。所述植物表达载体包括双元农杆菌载体和可用本文档来自技高网...

【技术保护点】
蛋白质，是如下a)或b)或c)的蛋白质：a)氨基酸序列是序列表中序列2所示的蛋白质；b)在序列表中序列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)氨基酸序列是序列表中序列2所示的蛋白质；b)在序列表中序列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...

【专利技术属性】
技术研发人员：林荣呈，唐为江，莫伟平，
申请(专利权)人：中国科学院植物研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11