种子相关蛋白在调控植物种子产量中的应用制造技术

本发明专利技术公开了种子相关蛋白在调控植物种子产量中的应用。本发明专利技术的种子相关蛋白为如下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。实验证明，与未转种子相关蛋白编码基因的植株相比，转种子相关蛋白编码基因植株的种子大小及千粒重均显著增加，表明种子相关蛋白及其编码基因可以提高植物的种子大小和千粒重，可用于调控植物的种子大小和千粒重。

Application of seed related proteins in regulating seed yield of plants

The invention discloses application of seed related proteins in regulating seed yield of plants. The Seed-related proteins of the present invention are A1) or A2 (or A3): A1) proteins whose amino acid sequences are sequence 1; A2) proteins with the same function derived from A1 by substituting and/or deleting and/or adding one or more amino acid residues in the amino acid sequences of sequence 1; A3) proteins with the same function are connected at the N or/and C ends of A1) or A2. Tagging of the fusion protein. The results showed that the seed size and 1000-grain weight of the transgenic plants were significantly increased compared with those of the plants without the gene encoding Seed-related protein, indicating that the Seed-related protein and its encoding gene could increase the seed size and 1000-grain weight of plants, and could be used to control the seed size and 1000-grain weight of plants.

【技术实现步骤摘要】
种子相关蛋白在调控植物种子产量中的应用
本专利技术涉及生物
中，种子相关蛋白在调控植物种子产量中的应用。
技术介绍
以种子为收获目标的农作物最重要的就是要提高种子的单重和种子的数量产量。大豆是全球范围内的重要农作物，给人类即提供丰富的蛋白质来源也提供了大量的优质植物食用油来源。长久以来，提高大豆的产量一直是一个重要的研究和育种内容。目前提高大豆产量的手段主要还是依靠传统的杂交育种方式，即通过选择产量形状优良的亲本进行杂交组合，然后不断地从后代材料中选择种子产量性状优于亲本的后代不断地进行杂交配置组合，然后再从后代中挑选种子产量性状稳定且优良的材料进行加代纯和，最终形成稳定的优质品系。这种通过杂交育种选育出来的具有高产量形状的大豆品种可以兼具有双亲的高产优质性状而且可以规避转基因风险，但是这种选育方式具有周期长，投入大的缺点。
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的种子产量。为解决上述技术问题，本专利技术首先提供了种子相关蛋白在调控植物种子产量中的应用；所述种子相关蛋白的名称为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种子产量中的应用；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)或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；Sanfa本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.种子相关蛋白在调控植物种子产量中的应用；所述种子相关蛋白为如下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.种子相关蛋白在调控植物种子产量中的应用；所述种子相关蛋白为如下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中所述种子相关蛋白相关的生物材料在调控植物种子产量中的应用；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所述种子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)或b3)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...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈欣杰，矫永庆，周新安，王岩岩，郭葳，
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