eIF4G蛋白在调控植物对ABA耐受性中的应用制造技术

本发明专利技术公开了eIF4G蛋白在调控植物对ABA耐受性中的应用。本发明专利技术要求保护用于抑制植物中特定基因表达的物质的应用：调控植物对脱落酸的耐受性；选育对脱落酸耐受性降低的植物品种；调控植物的胎萌抗性；选育胎萌抗性增高的植物品种；特定基因为编码eIF4G蛋白的基因。本发明专利技术发现eIF4G蛋白是ABA信号传导中重要的负调节子，敲除eIF4G基因可以使植物对ABA的耐受性显著降低。本发明专利技术符合可持续农业发展需求，对于培育高效耐受ABA和逆境胁迫新品种等方面具有重要的实用价值和市场前景。

Application of eIF4G Protein in Regulation of ABA Tolerance in Plants

【技术实现步骤摘要】
eIF4G蛋白在调控植物对ABA耐受性中的应用
本专利技术属于生物
，具体涉及eIF4G蛋白在调控植物对ABA耐受性中的应用。
技术介绍
脱落酸(AbscisicAcid，ABA)是植物体内重要的激素之一，其在植物生长发育的各阶段都发挥了重要作用，包括种子休眠、萌发，幼苗生长，气孔运动，以及营养生长向生殖生长转换等过程。同时，ABA在植物应对外界各种逆境胁迫响应中起着重要的作用，例如干旱、低温、高温、盐、机械伤害等非生物胁迫以及病虫害等生物胁迫。因此植物ABA信号转导通路分子机制的阐明对调控植物生长、提高作物品质、改良遗传特性、促进现代农业生产发展具有重要的意义。植物体内ABA信号转导网络极其复杂。近年来，植物中ABA受体及其信号转导功能组分的筛选与鉴定、ABA生物代谢及转运以及ABA信号转导通路模型的构建及与其它植物激素间的交叉对话等研究均取得了重要进展，有力推动了植物中ABA信号转导调控机理的阐明。到目前为止，研究人员分别鉴定出了三种不同的ABA受体或候选受体：镁螯合酶H亚基CHLH/ABAR、START超家族中的PYR/PYL/RCAR受体以及G蛋白偶联受体GTG1、GTG2；除此之外一些跟ABA信号转导有关的ABA响应基因也被鉴定出来。这些ABA响应基因既包括正调节子也包括负调节子，如各类转录因子、蛋白激酶、磷酸酶以及部分第二信使(钙离子信号、环核苷酸、活性氧、磷脂类)等，这些ABA受体以及响应基因的发现加深了人们对ABA作用机制的认识，对现代农业生产发展具有重要的应用价值。此外，在植物生长发育过程中，各种逆境胁迫严重影响种子的正常萌发和幼苗的生长，从而降低了作物的产量及品质。在农业生产中，水稻、小麦、油菜、玉米等禾本科植物在收获时如遇连续下雨，种子收获前会出现穗发芽的胎萌现象。而种子的胎萌现象取决于种子的休眠特性，ABA是种子休眠的主导因素，对ABA反应不敏感可导致种子胎萌的发生。胎萌消耗其部分营养和贮藏物质，致使种子食用品质、贮藏品质下降，给农业生产造成了较大的损失。因此，减少农作物种子在收获时的穗发芽成为了植物抗逆境胁迫机理研究和农业生产上的重要课题，从而有助于提高种子产量、品质，为抗逆性状改良提供有效的解决手段和方法。随着ABA信号传导研究的深入及应用的拓展，如何利用发现的ABA信号通路中的正负调节子改变农作物种子萌发和萌发后幼苗生长发育对ABA耐受性成为目前研究的热点。研究植物对ABA耐受性的调控网络对于培育出更多优良的抗逆品种具有非常广阔的应用前景和十分重要的农业生产意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供eIF4G蛋白在调控植物对ABA耐受性中的应用。本专利技术要求保护用于抑制植物中特定基因表达的物质的应用，为如下(c1)或(c2)或(c3)或(c4)或(c5)或(c6)或(c7)或(c8)：(c1)调控植物对脱落酸的耐受性；(c2)选育对脱落酸耐受性降低(耐受性降低，即敏感性提高，或称为不耐受性提高)的植物品种；(c3)调控植物的胎萌抗性；(c4)选育胎萌抗性增高(胎萌抗性增高，即发生胎萌现象的种子变少)的植物品种；(c5)调控植物种子在脱落酸环境中的萌发特性；(c6)选育种子在脱落酸环境中萌发延迟的植物品种；(c7)调控植物在脱落酸环境中的根生长特性；(c8)选育在脱落酸环境中根生长受到抑制的植物品种；所述特定基因为编码eIF4G蛋白的基因。抑制植物中特定基因表达的物质可为：通过RNAi抑制特定基因表达的物质、通过敲除特定基因的部分抑制特定基因表达的物质、通过敲除特定基因的全部抑制特定基因表达的物质、通过取代特定基因中的部分区段抑制特定基因表达的物质、通过插入若干核苷酸抑制特定基因表达的物质、通过基因编辑抑制特定基因表达的物质等。所述调控植物对脱落酸的耐受性具体体现为：植物胎萌和萌发后幼苗生长对ABA的耐受性随着eIF4G蛋白的表达量的调低而降低。选育植物品种时，可先抑制受体植物中特定基因表达从而得到转基因植物，然后将转基因植物作为亲本进行自交或者与其它品种的植物杂交。本专利技术还保护eIF4G蛋白的应用，为如下(d1)或(d2)或(d3)或(d4)或(d5)或(d6)或(d7)或(d8)：(d1)调控植物对脱落酸的耐受性；(d2)选育对脱落酸耐受性提高的植物品种；(d3)调控植物的胎萌抗性；(d4)选育胎萌抗性降低(胎萌抗性降低，即发生胎萌现象的种子变多)的植物品种；(d5)调控植物种子在脱落酸环境中的萌发特性；(d6)选育种子在脱落酸环境中萌发提早的植物品种；(d7)调控植物在脱落酸环境中的根生长特性；(d8)选育在脱落酸环境中根生长受到促进的植物品种。本专利技术还保护一种制备转基因植物的方法，包括如下步骤：抑制受体植物中特定基因表达，得到转基因植物；与所述受体植物相比，所述转基因植物对脱落酸的耐受性降低；所述特定基因为编码eIF4G蛋白的基因。抑制植物中特定基因表达的实现方式包括但不限于：通过RNAi抑制特定基因表达、通过敲除特定基因的部分抑制特定基因表达、通过敲除特定基因的全部抑制特定基因表达、通过取代特定基因中的部分区段抑制特定基因表达、通过插入若干核苷酸抑制特定基因表达、通过基因编辑抑制特定基因表达等。本专利技术还保护一种植物育种方法，包括如下步骤：降低受体植物中eIF4G蛋白的含量和/或活性，从而降低植物对脱落酸的耐受性。本专利技术还保护一种制备转基因植物的方法，包括如下步骤：抑制受体植物中特定基因表达，得到转基因植物；与所述受体植物相比，所述转基因植物的胎萌抗性增高；所述特定基因为编码eIF4G蛋白的基因。抑制植物中特定基因表达的实现方式包括但不限于：通过RNAi抑制特定基因表达、通过敲除特定基因的部分抑制特定基因表达、通过敲除特定基因的全部抑制特定基因表达、通过取代特定基因中的部分区段抑制特定基因表达、通过插入若干核苷酸抑制特定基因表达、通过基因编辑抑制特定基因表达等。本专利技术还保护一种植物育种方法，包括如下步骤：降低受体植物中eIF4G蛋白的含量和/或活性，从而提高植物的胎萌抗性(即发生胎萌现象的种子变少)。本专利技术还保护一种制备转基因植物的方法，包括如下步骤：抑制受体植物中特定基因表达，得到转基因植物；与所述受体植物相比，所述转基因植物的种子在脱落酸环境中萌发延迟和/或所述转基因植物在脱落酸环境中主根生长受到抑制；所述特定基因为编码eIF4G蛋白的基因。抑制植物中特定基因表达的实现方式包括但不限于：通过RNAi抑制特定基因表达、通过敲除特定基因的部分抑制特定基因表达、通过敲除特定基因的全部抑制特定基因表达、通过取代特定基因中的部分区段抑制特定基因表达、通过插入若干核苷酸抑制特定基因表达、通过基因编辑抑制特定基因表达等。本专利技术还保护一种制备转基因植物的方法，包括如下步骤：在受体植物导入编码eIF4G蛋白的基因并使其表达，得到转基因植物；与所述受体植物相比，所述转基因植物对脱落酸的耐受性增高。本专利技术还保护一种制备转基因植物的方法，包括如下步骤：在受体植物导入编码eIF4G蛋白的基因并使其表达，得到转基因植物；与所述受体植物相比，所述转基因植物的胎萌抗性降低(即发生胎萌现象的种子变多)。以上任一所述eIF4G蛋白为如下(a1)或(a2)或(a3)或(a4)：(a1)序列表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于抑制植物中特定基因表达的物质的应用，为如下(c1)或(c2)或(c3)或(c4)或(c5)或(c6)或(c7)或(c8)：(c1)调控植物对脱落酸的耐受性；(c2)选育对脱落酸耐受性降低的植物品种；(c3)调控植物的胎萌抗性；(c4)选育胎萌抗性增高的植物品种；(c5)调控植物种子在脱落酸环境中的萌发特性；(c6)选育种子在脱落酸环境中萌发延迟的植物品种；(c7)调控植物在脱落酸环境中的根生长特性；(c8)选育在脱落酸环境中根生长受到抑制的植物品种；所述特定基因为编码eIF4G蛋白的基因；所述eIF4G蛋白为如下(a1)或(a2)或(a3)或(a4)：(a1)序列表中序列1所示的蛋白质；(a2)将序列表中序列1所示的蛋白质经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物对脱落酸的耐受性相关的由其衍生的蛋白质；(a3)来源于拟南芥且与(a1)所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质；(a4)在(a1)或(a2)或(a3)限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白。

【技术特征摘要】
1.用于抑制植物中特定基因表达的物质的应用，为如下(c1)或(c2)或(c3)或(c4)或(c5)或(c6)或(c7)或(c8)：(c1)调控植物对脱落酸的耐受性；(c2)选育对脱落酸耐受性降低的植物品种；(c3)调控植物的胎萌抗性；(c4)选育胎萌抗性增高的植物品种；(c5)调控植物种子在脱落酸环境中的萌发特性；(c6)选育种子在脱落酸环境中萌发延迟的植物品种；(c7)调控植物在脱落酸环境中的根生长特性；(c8)选育在脱落酸环境中根生长受到抑制的植物品种；所述特定基因为编码eIF4G蛋白的基因；所述eIF4G蛋白为如下(a1)或(a2)或(a3)或(a4)：(a1)序列表中序列1所示的蛋白质；(a2)将序列表中序列1所示的蛋白质经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物对脱落酸的耐受性相关的由其衍生的蛋白质；(a3)来源于拟南芥且与(a1)所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质；(a4)在(a1)或(a2)或(a3)限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白。2.eIF4G蛋白的应用，为如下(d1)或(d2)或(d3)或(d4)或(d5)或(d6)或(d7)或(d8)：(d1)调控植物对脱落酸的耐受性；(d2)选育对脱落酸耐受性提高的植物品种；(d3)调控植物的胎萌抗性；(d4)选育胎萌抗性降低的植物品种；(d5)调控植物种子在脱落酸环境中的萌发特性；(d6)选育种子在脱落酸环境中萌发提早的植物品种；(d7)调控植物在脱落酸环境中的根生长特性；(d8)选育在脱落酸环境中根生长受到促进的植物品种；eIF4G蛋白为权利要求1中所述的eIF4G蛋白。3.一种制备转基因植物的方法，包括如下步骤：抑制受体植物中特定基因表达，得到转基因植物；与所述受体植物相比，所述转基因植物对脱落酸的耐受性降低；所述特定基因为权利要求1中所述的特定基因。4.一种植物育种方法，包括如下步骤：降低受体植物中eIF4G蛋白的含量和/或活性，从而降低植物...

【专利技术属性】
技术研发人员：张大鹏，毕超，马宇，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11