大豆抗旱相关蛋白在调控大豆抗旱性中的应用制造技术

本发明专利技术公开了大豆抗旱相关蛋白在调控大豆抗旱性中的应用。本发明专利技术公开的大豆抗旱相关蛋白(GmSQE1)为如下A1)或A2)或A3)：A1)氨基酸序列为序列1的蛋白质；A2)在序列1的氨基酸序列中经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨基酸残基得到的具有相同功能的由A1)衍生的蛋白质；A3)在A1)或A2)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质。实验证明，与未转GmSQE1基因的植株相比，阳性转GmSQE1基因植株在干旱处理后，表现耐旱性状；而在复水处理后，未转GmSQE1基因的植株死亡，而阳性转GmSQE1基因植株能正常生长。表明，GmSQE1及其编码基因可以提高植物的抗旱性。

Application of soybean drought resistant protein in regulation of drought resistance of soybean

The invention discloses the application of soybean drought resistant protein in controlling drought resistance of soybean. Soybean drought resistance related protein disclosed by the invention is as follows (GmSQE1) A1) or A2) or A3):A1) amino acid sequence of 1 protein sequences; A2) in 1 amino acid sequence in the sequence after substitution and deletion and / or addition of one or several amino acid residues are obtained with the same function by A1) derived protein; A3) in A1) or A2) fusion protein N terminal or / and C connection at the end of the label. The experiment showed that the positive transgenic GmSQE1 plants showed drought tolerance after drought treatment compared with the plants without GmSQE1 gene transfer. However, after rewatering treatment, the plants without GmSQE1 gene died, while the GmSQE1 transgenic plants could grow normally. The results showed that GmSQE1 and its coding genes could improve the drought resistance of plants.

【技术实现步骤摘要】
大豆抗旱相关蛋白在调控大豆抗旱性中的应用
本专利技术涉及生物
中，大豆抗旱相关蛋白在调控大豆抗旱性中的应用。
技术介绍
随着全球气候变暖和越来越多的土地荒漠化，干旱已经成为威胁全球农业发展和粮食安全的一个及其重要的因素。干旱胁迫会造成农作物的枯萎和发育不良，进而造成作物的减产。短时间内改变全球气候变暖的大趋势很困难，所以通过现代生物技术手段培育具有抗旱能力的作物是一个很好的解决途径。大豆(Glycinemax)是原产于中国的在世界范围内具有重要粮食安全地位的五大经济农作物之一。我国是全球最大的大豆进口国和消费国，大豆对保障我国油脂供应安全具有重量的战略意义。大豆可以给人们提供优质的大豆油，大豆植物蛋白。大豆被加工后的副产物豆饼被广泛作为优质的养殖饲料所应用。但是，随着全球气候变暖以及淡水资源的逐渐匮乏，干旱对大豆产量产生了重要的影响。因此，培育具有良好抗旱性状的大豆品种对于大豆生产具有重要的意义。目前，大豆抗旱育种主要集中在传统的杂交育种和转基因育种技术两方面。传统的杂交育种由于优良的抗旱种质资源比较匮乏，而且传统杂交育种需要不断地杂交配组合群体，然后拿到分离群体后寻找抗旱后代植株，然后不断地繁种挑选稳定遗传抗旱后代。传统的大豆杂交育种费时长，工作量大需要投入大量的人力物力。而且，传统的大豆杂交育种可能会造成亲本在获得抗旱性状后丢失原有的优良性状，比如说产量，株型，抗病性等。大豆转基因育种可以在明确抗旱关键基因的前提下迅速的通过植物遗传转化技术把抗旱基因导入到具有优良性状背景的亲本大豆品种中，通过对转基因阳性大豆植株的筛选确定单拷贝基因插入的纯合后代植株。转基因大豆抗旱育种可以方便，迅速的育成具有明确抗旱性的大豆新品种。目前国内和国际上对于大豆转基因育种主要集中在培育抗除草剂，抗虫和调节生长发育方面。大豆抗旱转基因育种方面目前报道较少。
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抗旱性。为解决上述技术问题，本专利技术首先提供了抗旱相关蛋白在调控植物抗旱性中的应用；所述抗旱相关蛋白的名称为GmSQE1，是如下A1)或A2)或A3)：A1)氨基酸序列为序列1的蛋白质；A2)在序列1的氨基酸序列中经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨基酸残基得到的具有相同功能的由A1)衍生的蛋白质；A3)在A1)或A2)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质。为了使A1)中的蛋白质便于纯化，可在由序列表中序列1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A2)中的GmSQE1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A2)中的GmSQE1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A2)中的GmSQE1蛋白质的编码基因可通过将序列2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。本专利技术还提供了与GmSQE1相关的生物材料在调控植物抗旱性中的应用；所述生物材料，为下述B1)至B14)中的任一种：B1)编码GmSQE1的核酸分子；B2)含有B1)所述核酸分子的表达盒；B3)含有B1)所述核酸分子的重组载体；B4)含有B2)所述表达盒的重组载体；B5)含有B1)所述核酸分子的重组微生物；B6)含有B2)所述表达盒的重组微生物；B7)含有B3)所述重组载体的重组微生物；B8)含有B4)所述重组载体的重组微生物；B9)含有B1)所述核酸分子的转基因植物细胞系；B10)含有B2)所述表达盒的转基因植物细胞系；B11)含有B1)所述核酸分子的转基因植物组织；B12)含有B2)所述表达盒的转基因植物组织；B13)含有B1)所述核酸分子的转基因植物器官；B14)含有B2)所述表达盒的转基因植物器官。上述应用中，B1)所述核酸分子可为如下b1)、b2)、b3)或b4)所示的基因：b1)核苷酸序列是序列表中序列2的cDNA分子或DNA分子；b2)核苷酸序列是序列表中序列3的cDNA分子或DNA分子；b3)与b1)或b2)或限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码GmSQE1的cDNA分子或基因组DNA分子；b4)在严格条件下与b1)或b2)限定的核苷酸序列杂交，且编码GmSQE1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2所示的DNA分子编码序列1所示的GmSQE1蛋白质。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GmSQE1蛋白质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GmSQE1蛋白质的核苷酸序列75％或者更高同一性的核苷酸，只要编码GmSQE1蛋白质且具有GmSQE1蛋白质功能，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1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。上述应用中，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75％或75％以上同一性，可为80％、85％、90％或95％以上的同一性。上述应用中，B2)所述的含有编码GmSQE1蛋白质的核酸分子的表达盒(GmSQE1基因表达盒)，是指能够在宿主细胞中表达GmSQE1蛋白质的DNA，该DNA不但可包括启动GmSQE1基因转录的启动子，还可包括终止GmSQE1基因转录的终止子。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，和诱导型启动子。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)；种本文档来自技高网...

【技术保护点】
抗旱相关蛋白在调控植物抗旱性中的应用；所述抗旱相关蛋白为如下A1)或A2)或A3)：A1)氨基酸序列为序列1的蛋白质；A2)在序列1的氨基酸序列中经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨基酸残基得到的具有相同功能的由A1)衍生的蛋白质；A3)在A1)或A2)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质。

【技术特征摘要】
1.抗旱相关蛋白在调控植物抗旱性中的应用；所述抗旱相关蛋白为如下A1)或A2)或A3)：A1)氨基酸序列为序列1的蛋白质；A2)在序列1的氨基酸序列中经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨基酸残基得到的具有相同功能的由A1)衍生的蛋白质；A3)在A1)或A2)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质。2.与权利要求1中所述抗旱相关蛋白相关的生物材料在调控植物抗旱性中的应用；所述生物材料，为下述B1)至B14)中的任一种：B1)编码权利要求1所述抗旱相关蛋白的核酸分子；B2)含有B1)所述核酸分子的表达盒；B3)含有B1)所述核酸分子的重组载体；B4)含有B2)所述表达盒的重组载体；B5)含有B1)所述核酸分子的重组微生物；B6)含有B2)所述表达盒的重组微生物；B7)含有B3)所述重组载体的重组微生物；B8)含有B4)所述重组载体的重组微生物；B9)含有B1)所述核酸分子的转基因植物细胞系；B10)含有B2)所述表达盒的转基因植物细胞系；B11)含有B1)所述核酸分子的转基因植物组织；B12)含有B2)所述表达盒的转基因植物组织；B13)含有B1)所述核酸分子的转基因植物器官；B14)含有B2)所述表达盒的转基因植物器官。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：B1)所述核酸分子为如下b1)、b2)、b3)或b4)所示的基因：b1)核苷酸序列是序列表中序列2的cDNA分子或DNA分子；b2)核苷...

【专利技术属性】
技术研发人员：矫永庆，沈欣杰，王岩岩，包爱丽，张永兴，郭葳，周新安，
申请(专利权)人：中国农业科学院油料作物研究所，
类型：发明
国别省市：湖北,42