TabZIP15蛋白及其编码基因与应用制造技术

本发明专利技术公开了TabZIP15蛋白及其编码基因与应用。本发明专利技术提供了蛋白，命名为TabZIP15，是如下1)或2)：1)序列表中序列2所示的蛋白质；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由序列2衍生的蛋白质。本发明专利技术的实验证明了，本发明专利技术通过对小麦逆境胁迫处理，筛选出响应逆境胁迫的转录因子TabZIP15基因，其受盐、PEG、冷胁迫和ABA诱导，将其导入拟南芥总，得到转TabZIP15拟南芥，将其进行功能鉴定，表明TabZIP15提高了转基因拟南芥的抗旱性和抗冻性，为培育抗性植物提供基础。

TabZIP15 protein and its coding gene and its application

The invention discloses the TabZIP15 protein and its encoding gene and its application. The present invention provides protein, named TabZIP15, is as follows: 1) or 2):1) sequence 2 in the sequence table shown in protein; 2) amino acid sequence of sequence 2 in the sequence list shown by one or several amino acid residues of substitution and deletion and / or addition and the same function a sequence of 2 derived proteins. The experiment proved that, through the processing of wheat stress screening response transcription factor TabZIP15 gene under stress, the salt, PEG, and ABA induced by cold stress, the total import of Arabidopsis, obtained TabZIP15 transgenic, its function identification, showed that TabZIP15 enhanced the transgenic Arabidopsis drought resistance and frost resistance, provide the basis for breeding resistant plants.

【技术实现步骤摘要】
TabZIP15蛋白及其编码基因与应用
本专利技术涉及生物
，尤其涉及一种TabZIP15蛋白及其编码基因与应用。
技术介绍
恶劣的生长环境(极端温度、盐碱、干旱等)严重影响植物的生长发育、降低作物的产量。植物不能通过移动来避免逆境胁迫，因此为了消除或是降低逆境胁迫对自身造成的危害，植物在进化的过程中，形成了复杂的调控网络，使得植物在面临逆境胁迫时能通过细胞水平，分子水平等的调节来适应不适宜的生长环境。为了降低不利的生长环境造成的农作物的巨额损失，保证粮食安全，如何提高农作物的抗逆性，受到了世界各国政府的关注。对农作物进行基因改良提高自身的抗逆性，是一种有效的方法。转录因子是一种调节基因，是调控网络中重要的分子，它通过信号转导和对逆境响应基因的调控，几乎参与生物体所有的生命过程，其中bZIP是一大类转录因子家族，且广泛参与植物应答生物与非生物胁迫，在植物应答胁迫过程当中起了关键的作用。但在小麦中抗逆相关的TabZIP转录因子的功能研究相对较少。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供TabZIP15蛋白及其编码基因。本专利技术提供的蛋白，命名为TabZIP15，是如下1)或2)：1)序列表中序列2所示的蛋白质；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由序列2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。编码上述蛋白质的DNA分子也是本专利技术保护的范围。上述DNA分子是如下1)-4)中任一种的DNA分子：1)编码区为序列表中序列1所示的DNA分子；2)编码区为序列表中序列1第100-855位所示的DNA分子；3)在严格条件下与1)或2)限定的DNA序列杂交且编码具有相同功能蛋白质的DNA分子；4)与1)或2)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％同源性且编码具有相同功能蛋白质的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。含有上述DNA分子的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌也是本专利技术保护的范围。重组载体为将序列1第100-855位核苷酸插入pEarleyGate100载体的两个attB位点间得到的载体，为过表达TabZIP15基因载体，命名为pEarleyGate100-TabZIP15。扩增上述DNA分子全长或其任意片段的引物对也是本专利技术保护的范围。上述蛋白、上述DNA分子或上述重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌在调控植物抗逆性中的应用也是本专利技术保护的范围；或上述蛋白、上述DNA分子或上述重组载体、表达盒、转基因细胞或重组菌在培育抗逆性提高转基因植物中的应用也是本专利技术保护的范围。上述应用中，所述抗逆性为抗干旱和/或抗低温；所述植物为单子叶植物或双子叶植物。本专利技术另一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，为将编码上述蛋白的DNA分子导入目的植物，获得转基因植物；所述转基因植物的抗逆性高于所述目的植物；上述方法中，所述抗逆性为抗干旱和/或抗低温；上述方法中，上述转基因植物的抗干旱高于所述目的植物体系在干旱胁迫下所述转基因植物的存活率高于所述目的植物；上述转基因植物的抗低温高于所述目的植物体系在低温胁迫下所述转基因植物的存活率高于所述目的植物。干旱胁迫为不浇水；低温胁迫为-10℃；上述方法中，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十字花科植物，具体为拟南芥。本专利技术的实验证明，本专利技术的通过对小麦逆境胁迫处理，筛选出响应逆境胁迫的转录因子TabZIP15基因，其受盐、PEG、冷胁迫和ABA诱导，将其导入拟南芥中，得到转TabZIP15拟南芥，将其进行功能鉴定，表明TabZIP15提高了转基因拟南芥的抗旱性和抗冻性，为培育抗性植物提供基础。附图说明图1为TabZIP15在不同胁迫处理下的表达模式。图2为转TabZIP15拟南芥的抗旱性鉴定。图3为转TabZIP15拟南芥抗旱处理成活率。图4为转TabZIP15拟南芥抗冻性鉴定。图5为转TabZIP15拟南芥抗冻处理成活率。上述各图中，WT：野生型；L1,L2,L3:转TabZIP15拟南芥植株。具体实施方式下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。实施例1、TabZIP15基因的发现一、TabZIP15基因的发现实验室前期的工作构建了几个小麦全长cDNA文库，通过对cDNA质粒的测序，根据转录因子结构特点预测到bZIP转录因子，得到了TabZIP15基因的全长cDNA序列。小麦中的TabZIP15基因的核苷酸序列为序列1，开放阅读框为序列1第100-855位核苷酸；编码的蛋白TabZIP15，其氨基酸序列为序列2。二、TabZIP15基因在逆境条件下的表达将用于胁迫处理的中国春，抗旱小麦旱选10号，抗盐小麦茶淀红，分别在25℃、16h光照/8h黑暗光周期下培养10天，然后进行不同的胁迫处理。中国春用于4℃冷处理及ABA处理，冷处理时于0、1、3、7、12、24、和48h时取叶片组织，ABA处理时于0、1、3、7、12、24和48h时取根组织。抗旱小麦旱选10号，用于16.1％PEG6000处理，于0、1、3、7、12、24和48h时取根组织。抗盐小麦茶淀红，用于250mM的盐处理，于0、1、3、7、12、24和48h时取根组织。提取所取样品的RNA，反转录得到cDNA作为模板，用基因的特异性引物(F引物，GCTAGCCCGAGGGAAACAAT；R引物，TGCTTGAAGAGGGTTGCACT)进行扩增，以TaTubulin基因(F引物，ACCGTGGTGATGTTGTGC；R引物，TGGTGGCTGGTAGTTGATA)为内参。结果如图1所示，可以看出，在NaCl处理条件下，TabZIP15的表达量迅速升高，在处理1h时表达量即达到最大值，且表达量持续升高至48h。在PEG处理下，TabZIP15受PEG的诱导程度较低，只是随着PEG诱导时间的增长，表达量稍有下降。在冷处理的条件下，TabZIP15受冷的强烈诱导，在处理1h时，表达量即明显上升，然后随着处理时间的增加持续上升至7h，并达到了最大表达量，随后表达量逐渐下降，且在48h时表达量仍高于处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蛋白，是如下1)或2)：1)序列表中序列2所示的蛋白质；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由序列2衍生的蛋白质。

【技术特征摘要】
1.一种蛋白，是如下1)或2)：1)序列表中序列2所示的蛋白质；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由序列2衍生的蛋白质。2.编码权利要求1所述蛋白质的DNA分子。3.如权利要求2所述的DNA分子，其特征在于：所述DNA分子是如下1)-4)中任一种的DNA分子：1)编码区为序列表中序列1所示的DNA分子；2)编码区为序列表中序列1第100-855位所示的DNA分子；3)在严格条件下与1)或2)限定的DNA序列杂交且编码具有相同功能蛋白质的DNA分子；4)与1)或2)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％同源性且编码具有相同功能蛋白质的DNA分子。4.含有权利要求2或3所述DNA分子...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔秀英，翟亦倩，张立超，夏川，张丽娜，赵光耀，贾继增，
申请(专利权)人：中国农业科学院作物科学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11