本发明专利技术公开了一个麻疯树盐诱导转录因子及其编码基因与应用，其目的是提供一个麻疯树盐诱导转录因子及其编码基因与其在培育抗逆性提高的植物中的应用。该转录因子是具有下述氨基酸残基序列之一的蛋白质：１）序列表中的ＳＥＱ ＩＤ №：１；２）将序列表中ＳＥＱ ＩＤ №：１的氨基酸残基序列经过一至十个氨基酸残基的取代、缺失或添加且具有转录激活功能的调控植物抗逆性的蛋白质。通过转基因技术，将本发明专利技术的基因导入植物宿主，可得到抗干旱、高盐等逆境胁迫能力增强的转基因植物（作物），对于培育抗逆性提高的作物新品种具有重要的理论及实际意义，可应用于农牧业和生态环境治理所需的抗性植物品种的培育与鉴定，具有较高的实际应用价值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及植物中一种与胁迫相关的转录因子及其编码基因与应用，特别是涉及及一个来源于EREBP/AP2家族的麻疯树盐诱导转录因子及其编码基因与其在培育抗逆性提高的植物中的应用。
技术介绍
自然界的植物经常会遭受干旱、盐碱和低温等恶劣环境的胁迫危害，使其生长发育受到抑制，甚至导致植株死亡。土壤盐渍化是影响植物生长量的一个主要的环境胁迫因子。据统计，盐碱地占地球陆地面积的7.5％，目前世界上大约有三分之一的可灌溉土壤由于含盐量较高而不再适合作物生长。我国约有15亿多亩盐渍化土地，主要分布在山东、河北、东北、新疆、甘肃等沿海及干旱和半干旱地区。随着我国人口的剧增及工业的高速发展，可耕地急剧下降，而不合理灌溉、耕作等又造成了大量良田的次生盐渍化。导致我国耕地逐年急剧下降，严重威胁着我国的粮食和林木生产。因此，如何利用和开发我国上亿亩盐渍化土壤，培育能够在盐渍化土壤上生长良好的耐盐新品种，尽量避免或减轻不良环境因素的危害，是当前生物和现代农业
的研究热点，也是当今我国以及世界农业急需解决的重大课题。植物对胁迫的抵抗或忍耐能力称为抗逆性，是植物在长期演化过程中形成的对不良环境的适应性。多年来，人们从各个角度对植物与高盐胁迫之间的关系进行了研究。从最初的生理现象的研究到生态、遗传的研究，再到生理生化、代谢的研究，已积累了丰富的资料。特别是随着分子生物学的发展，使人们能够在基因组成、表达调控及信号传导等分子水平上认识植物对胁迫的耐性机理，并且为利用基因工程手段改良植物抗盐胁迫性能开拓了新的途径。由于植物抗逆性状的复杂性，采用传统的育种方法提高植物的抗逆性十分困难，随着分子生物学的发展，通过基因过程手段改良植物的抗逆性开辟了植物抗逆育种的新途径，但高效抗逆基因的分离成为限制植物抗逆基因工程的主要因子。过去，克隆和应用的主要是单一的功能基因，如甜菜碱合成酶基因和脯氨酸合成酶基因等，虽然取得了一定的效果，但植物的抗逆性没有得到全面的提高。植物抗逆性受多基因控制，要使众多对植物抗逆性状产生影响的功能基因充分表达和发挥作用，才能有效地改良植物抗逆性。随着生物技术的不断发展，研究重点已从一般的功能基因转向各种专一性或高效性的调控因子(如启动子和转录因子)。由于一个转录因子可以调控植物中多个与抗逆性相关基因的表达，增强一个转录因子的作用，就可使植株抗逆性状获得综合改良。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一个受高盐及干旱诱导表达的麻疯树EREBP/AP2家族的转录因子。本专利技术所提供的盐诱导转录因子，名称为JcERF，来源于麻疯树(Jatrophacurcas)，是具有下述氨基酸残基序列之一的蛋白质1)序列表中的SEQ ID №1；2)将序列表中SEQ ID №1的氨基酸残基序列经过一至十个氨基酸残基的取代、缺失或添加且具有转录激活功能的调控植物抗逆性的蛋白质。序列表中的SEQ ID №1由253个氨基酸残基组成，自氨基端(N端)第25位-第80位氨基酸残基为保守的EREBP/AP2结构域，自氨基端第81位-第253位氨基酸残基为酸性活化区域。编码麻疯树盐诱导转录因子JcERF的基因(JcERF)，是下述核苷酸序列之一1)序列表中SEQ ID №2的DNA序列；2)编码序列表中SEQ ID №1的DNA序列；3)在高严谨条件下可与序列表中SEQ ID №2限定的DNA序列杂交的核苷酸序列。所述高严谨条件为在6×SSC或(6×SSPE)，0.1％SDS，2×Denhardt溶液中，65℃条件下杂交；在0.1×SSC，0.1％SDS溶液中，65℃条件下洗膜。序列表中的SEQ ID №2由759个碱基组成，其编码序列为自5’端第1位-第759位碱基，编码具有序列表中SEQ ID №1氨基酸残基序列的蛋白质，自5’端第76位-第243位碱基编码保守的EREBP/AP2结构域，自5’端第244位-第759位碱基编码酸性活化区域。含有本专利技术基因的表达载体、转基因细胞系和宿主菌均属于本专利技术的保护范围。扩增JcERF中任一片段的引物对也在本专利技术的保护范围之内。本专利技术的另一个目的是提供一种提高植物耐逆性的方法。本专利技术所提供的提高植物耐逆性的方法，是将编码所述麻疯树盐诱导转录因子JcERF的基因导入植物组织或细胞，得到抗逆性提高的植物。所述麻疯树盐诱导转录因子基因JcERF可通过含有所述麻疯树盐诱导转录因子基因JcERF的植物表达载体导入外植体；用于构建所述植物表达载体的出发载体可为任意一种双元农杆菌载体或可用于植物微弹轰击的载体等，如p3301-BI121、pBI121、pBin19、pCAMBIA2301、pCAMBIA1301、pCAMBIA1300或其它衍生植物表达载体。使用JcERF构建植物表达载体时，在其转录起始核苷酸前可加上任何一种增强型、组成型、组织特异型或诱导型启动子，如花椰菜花叶病毒(CAMV)35S启动子、泛生素基因Ubiquitin启动子(pUbi)等，它们可单独使用或与其它的植物启动子结合使用；此外，使用本专利技术的基因构建植物表达载体时，还可使用增强子，包括翻译增强子或转录增强子，这些增强子区域可以是ATG起始密码子或邻接区域起始密码子等，但必需与编码序列的阅读框相同，以保证整个序列的正确翻译。所述翻译控制信号和起始密码子的来源是广泛的，可以是天然的，也可以是合成的。翻译起始区域可以来自转录起始区域或结构基因。为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选，可对所用植物表达载体进行加工，如加入可在植物中表达的编码可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因(GUS基因、GFP基因、萤光素酶基因等)、具有抗性的抗生素标记物(庆大霉素标记物、卡那霉素标记物等)或是抗化学试剂标记基因(如抗除莠剂基因)等。从转基因植物的安全性考虑，可不加任何选择性标记基因，直接以逆境筛选转化植株。以p3301-BI121为出发载体，构建的含有所述麻疯树盐诱导转录因子JcERF基因的植物表达载体为p3301-BI121-JcERF。携带有本专利技术基因JcERF的植物表达载体可通过使用Ti质粒、Ri质粒、植物病毒载体、直接DNA转化、微注射、电导、农杆菌介导等常规生物学方法转化植物细胞或组织，并将转化的植物细胞或组织培育成植株。被转化的植物宿主既可以是水稻、小麦、大豆、烟草、玉米、油菜、高粱、棉花、苜蓿、麻疯树或拟南芥等植物。本专利技术提供了一个来源于EREBP/AP2家族的麻疯树盐诱导转录因子JcERF及其编码基因。实验证明，其编码基因JcERF受高盐及干旱诱导表达，可调控植物抵抗干旱、低温及盐碱等逆境胁迫的能力，从而显著提高植物的抗逆性。JcERF及其编码基因对于培育抗逆性提高的麻疯树及其它作物新品种具有重要的理论及实际意义，可应用于农牧业和生态环境治理所需的抗性植物品种的培育与鉴定，具有较高的实际应用价值。本专利技术在农业领域具有广阔的应用前景。下面结合具体实施例对本专利技术做进一步说明。附图说明图1为经NaCl胁迫处理的麻疯树幼苗总RNA的琼脂糖凝胶电泳检测结果图2为3’RACE产物的琼脂糖凝胶电泳检测结果图3为5’RACE产物的琼脂糖凝胶电泳检测结果图4为PCP扩增的JcERF全长cDNA的琼脂糖凝胶电泳检测结果图5为的JcERF全长cDNA的结构示意6本文档来自技高网...
【技术保护点】
麻疯树盐诱导转录因子，是具有下述氨基酸残基序列之一的蛋白质：１）序列表中的ＳＥＱＩＤ№：１；２）将序列表中ＳＥＱＩＤ№：１的氨基酸残基序列经过一至十个氨基酸残基的取代、缺失或添加且具有转录激活功能的调控植物抗 逆性的蛋白质。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：唐明娟，沈世华，刘杰，
申请(专利权)人：中国科学院植物研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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