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水稻OsGLR1基因及其应用制造技术

技术编号:1722173 阅读:151 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种从水稻中分离出来的蛋白质和DNA分子,一种包含上述DNA序列的转基因植物细胞。生产此种生产转基因植物的方法,将带有上述的DNA序列的所表达外源基因的载体转移进植物体内,表现为植物与野生型植物生长发育相比发生了变化;或者是植物的根与野生型植物生长发育相比发生了变化。利用本发明专利技术基因可以构建与野生型根系生长发育相比发生了变化的植物,从而提高植物吸收水分和各种养分的能力,提高合成各种有机物的能力,从面促进植物的生长和发育,如提高作物的耐旱能力,提高作物的产量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于基因工程领域,具体地讲,本专利技术涉及一种新的、功能明确的水稻基因核苷酸序列;更具体地说,本专利技术涉及水稻OsGLRl基因的cDNA序列,该cDNA编码的蛋白属于离子通道型谷氨酸受体类。专利技术还涉及由该核苷酸序列编码的多肽,及这些多聚核苷酸和多肽的应用。
技术介绍
根物的根系不但固定植株,并且是植物从土壤中吸收水分和各种养分的重要器官,同时也是合成多种重要有机物的重要器官,农业生产实验证明,任何作物的稳产高产都要有一个生长发育良好的根系,根系是重要的农艺性状之一。因此通过基因工程等生物技术改造植物根系来提高它的吸收能力不但对于旱作的作物,尤其是水稻的旱种等具有重要的意义。一类离子通道型谷氨酸受体基因家族iGluRs(ionotropic glutamatereceptors),在动物中这一类离子通道型谷氨酸受体是谷氨酸配体的门控离子通道,通过谷氨酸作为神经递质在大脑中介导神经突触的兴奋传递,在神经元的跨膜信号转导中起着重要作用。这类离子通道基因的异常将导致中枢神经系统的紊乱并产生各种神经疾病(Dingledine et al.1999)。在细菌里也有一种类似蛋白受体GluR0,具有被谷氨酸和谷氨酰胺激活的钾离子通道活性(Chenet al.,1999)。植物方面在拟南芥中已发现有20个GLRs,并且在其它植物中也广泛存在此类基因。拟南芥中这类家族基因都具有与动物共同的保守结构有“3+1”的跨膜结构域和二个与配体结合的结构域,这些结构域的氨基酸序列高度保守。(Lam et al.1998,Chiu et al.2002,Davenport 2002)。拟南芥幼苗发育早期,在光照培养条件下加入动物iGluR的拮抗物DNQX引起拟南芥幼苗下胚轴的伸长及叶绿素的减少(Lam et al.1998),加入iGluR的的兴奋剂BMAA也能使下胚轴的伸长,并抑制子叶的张开,提供外源谷氨酸和谷氨酰胺可以消除这种效应(Brenner et al.2000),但在黑暗培养下都没有这种效应。说明在植物中此类受体基因可能参与植物的光信号传导。在完整的拟南芥的根尖中,谷氨酸可以刺激根尖细胞的胞内钙离子快速增加,并引起细胞膜的去极化,说明此类受体基因可能参与细胞内钙离子的调控(Dennison and Spalding 2000)。通过转入此类受体基因AtGLR2,在拟南芥过度表达使植株产生钙离子缺乏症状,提供过量的Ca2+能消除缺钙症状正常生长,该基因的启动子融合GUS基因转化拟南芥后,GUS主要在维管组织中表达(Kim,et al.2001),通过蛋白免疫方法也证明AtGLR3.2主要在分裂旺盛和维管组织中表达(Turano et al.2002)。表明该基因可能与植株的钙离子的运输和分布有关。此外,这类受体基因的AtGLR1.1可能调节C和N的代谢,并通过改变体内的植物激素ABA控制拟南芥种子的萌发。(Kang and Turano 2003)因此,植物中离子通道型谷氨酸受体基因家族iGluRs(ionotropic glutamatereceptors)的功能到目前为止还没有被真正揭示。在本专利技术之前,除了AtGLR1.1和AtGLR3.2通过转基因发现与缺钙症状和种子萌发相关外,其它此类基因的功能都没有被阐明。Brenner E D,Martinez-Barboza N,Clark A P,Liang Q S,Stevenson D W andCoruzzi G M.(2000)Arabidopsis Mutants Resistant toS(+)-{beta}-Methyl-{alpha},{beta}-Diaminopropionic Acid,aCycad-DeriVed Glutamate Receptor Agonist.Plant Physiol.1241615-1624.Chen G Q,Cui C,Mayer M L,and Gouaux E.(1999)Functional characterizationof a potassium-selectiVe prokaryotic glutamate receptor.Nature 402817-821Chen S Yan,Jin W Z,Wang M Y,Zhang Fan,Zhou J,Jia Q J,Wu Y R,Liu F Yand Wu P.(2003)Distribution and characterization of over 1000 T-DNA tagsin rice genome.The Plant Joumal.36105-113Chiu J C,Brenner E D,DeSalle R,Nitabach M N,Holmes T C,and Coruzzi G M.(2002)Phylogenetic and Expression Analysis of theGlutamate-Receptor-Like Gene Family in Arabidopsis thaliana. Mol.Biol.EVol.191066-1082. Davenport R.(2002)Glutamate receptors in plant.Annals of Botany.90549-557Dennison K L and Spalding E P.(2000)Glutamate-Gated Calcium Fluxes inArabidopsis.Plant Physiol.1241511-1514. Dingledine R,Borges K,Bowie D,and Traynelis S F.(1999)The glutamatereceptor ion channels.Pharmacol.Rev.517-61Kang J and Jurano F J.(2003)The putatiVe glutamate receptor 1.1(AtGLR1.1)functiohs as a regulator of carbon and nitrogen metabolism in Arabidopsis thaliana.PNAS.1006872-6877Kim S A,Kwak J M,Jae S K,Wang M H and Nam H G.(2001)Overexpression ofthe AtGluR2 gene encoding an Arabidopsis homolog of mammalianglutamate receptors impairs calcium utilization and sensitivity to ionic stressin transgenic plants.Plant Cell Physiol 4274-84. Lam H M,Chiu J,Hsieh M H,Meisel L,Oliveira I C,Shin M and Coruzzi G. (1998)Glutamate-receptor genes in plants.Nature.396125本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从水稻中分离出来的蛋白质,其特征在于:它包含由SEQIDNO:2所示氨基酸序列。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:吴平朱世华李靖周洁宋昕薇刘红家
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:86[中国|杭州]

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