一种抗逆性植物相关蛋白及其编码基因和应用制造技术

本发明专利技术涉及一种抗逆性植物相关蛋白及其编码基因和应用，所述蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示或其同源序列，所述基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:2所示或其同源序列，所述应用为用于培育抗逆性植物中的应用。通过在拟南芥的突变体中意外地发现

【技术实现步骤摘要】
一种抗逆性植物相关蛋白及其编码基因和应用
本专利技术涉及技术生物
，尤其是一种抗逆性植物相关蛋白及其编码基因和应用。
技术介绍
拟南芥(Arabidopsisthaliana)具有植株体积小、种子多并易获得、生长周期短、自花授粉、易于对其进行诱导突变和基因转化、已完成基因组测序并拥有丰富的研究资源等多种优势，因此，作为模式生物早已成为生物学研究的理想材料，被誉为“植物界中的果蝇”。植物在整个生长发育过程中，会受到来自生物以及非生物等逆境胁迫的共同作用，为了更好地适应并抵御来自外界的恶劣环境，植物体便在生长发育过程中合成并储存非生命活动所必需的物质即次生代谢产物。次生代谢产物是联系生物与非生物，植物与外界环境的重要桥梁，因此，也是植物生长发育的重要组成部分。植物的次生代谢产物种类与功能多种多样，这些不同种类的次生代谢产物起到了信号传递、系统防御及药用活性等多种功能。木质素是一种由苯丙氨酸衍生的，在植物体内高度聚合的复杂生物大分子有机化合物，是构成次生壁的组分之一，存在于植物的木质结构中。木质素广泛存在于根茎、种皮、叶柄等结构中，在植物中具有重要的生物功能：增强了细胞的机械强度以及耐受能力，并为植物抵抗各种不良环境的侵袭以及运输生长发育所必需的水分提供了保障。细胞在正常的生长机制下只有少数细胞会积累大量的木质素，但在在植物体受到外界刺激或者损伤的情况下可以诱导木质素的积累，因此，木质素的生物合成机制以及从分子水平调控木质素的含量的研究一直是国内外关注的热门问题，在实际生产中具有重大现实意义和产业应用前景。花青素（Anthocyanidin）植物次生代谢产物中占有极为重要的地位，其作为天然存在于植物体内的一种多羟基酚类物质，起到了保护植物自身免受外界不良环境侵扰的作用，提高植物在应对逆境胁迫环境下的适应能力。此外，花青素作为一种天然色素，具有安全有效、且种类数量繁多等优势。并且大量的研究显示，花青素除却具有高效的抗氧化功能外，还具有抗突变、缓解视觉疲劳、延缓神经系统衰老、保护心脑血管系统、抵御紫外线损伤保护皮肤、增强免疫力、缓解过敏症状、增强血液循环等多种药用功效。综上所述，合成次生代谢物是植物在生长发育中应对不良环境的一种适应性表现，而植物对逆境胁迫的反应机制一直是生物学研究的热点领域，如果能够开发一种增强其特定次级代谢性能的植物，将会为探究高等植物抵抗逆境胁迫的机制提供新的研究思路。
技术实现思路
针对上述目的，本专利技术的目的是提供一种抗逆性植物相关蛋白及其编码及其和应用，从而为探究高等植物抵抗逆境胁迫的机制提供新的研究思路。本专利技术一方面提供一种抗逆性植物相关蛋白，所述蛋白的氨基酸序列如SEQIDNO:1所示或其同源序列；所述同源序列与原序列的同源性为95%或以上、96%或以上、97%或以上、98%或以上、99%或以上、99.1%或以上、99.2%或以上、99.3%或以上、99.4%或以上、99.5%或以上、99.6%或以上、99.7%或以上、99.8%或以上、或99.9%或以上。在本专利技术的优选实施例中，所述抗逆性植物为抗旱和/或耐冷相关植物。本专利技术的又一方面提供一种上述抗逆性植物相关蛋白的编码基因，该基因发现于拟南芥突变体中，命名为dre-D，其编码的蛋白命名为DRE2，基因命名为DRE2基因，该基因在突变体基因组上的插入位点为在At1g65440及At1g65450之间。在本专利技术的优选实施例中，所述基因的核苷酸序列如SEQIDNO:2所示或其同源序列。优选地，所述同源序列与原序列的同源性为95%或以上、96%或以上、97%或以上、98%或以上、99%或以上、99.1%或以上、99.2%或以上、99.3%或以上、99.4%或以上、99.5%或以上、99.6%或以上、99.7%或以上、99.8%或以上、或99.9%或以上。本专利技术的再一方面提供一种上述基因在用于培育抗逆性植物中的应用。在本专利技术的优选实施例中，所述抗逆性植物为抗旱和/或耐冷相关植物。本专利技术的又一方面提供一种抗逆性植物的培育方法，包括将含有抗逆性植物相关蛋白的编码基因的重组表达载体导入植物细胞，得到抗逆性植物，所述抗逆性植物相关蛋白的氨基酸序列如SEQIDNO:1所示或其同源序列。优选地，所述重组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活植物组织。优选地，所述同源序列与原序列的同源性为95%或以上、96%或以上、97%或以上、98%或以上、99%或以上、99.1%或以上、99.2%或以上、99.3%或以上、99.4%或以上、99.5%或以上、99.6%或以上、99.7%或以上、99.8%或以上、或99.9%或以上。在本专利技术的优选实施例中，所述方法包括将抗逆性植物相关蛋白的编码基因转入载体中，得到重组载体，再将所述重组载体导入农杆菌中，得到重组农杆菌，再将其导入植物细胞，得到抗逆性植物。在本专利技术的一个具体实施方式中，所述抗逆性植物相关蛋白的编码基因的核苷酸序列如SEQIDNO:2所示或其同源序列。优选地，所述同源序列与原序列的同源性为95%或以上、96%或以上、97%或以上、98%或以上、99%或以上、99.1%或以上、99.2%或以上、99.3%或以上、99.4%或以上、99.5%或以上、99.6%或以上、99.7%或以上、99.8%或以上、或99.9%或以上。在本专利技术的又一个具体实时方式中，所述抗逆性植物为抗旱和/或耐冷相关植物。本专利技术的有益效果是：At1g65450基因包含三种转录本的可变剪切方式，却和现有技术报道的作用不同，现有技术中报道称其基因产物可以挽救glc突变体的不育缺陷（ThePlantCell,2012,24:3264–3277），具有双受精相关的功能，但推测是不同剪切方式的翻译产物共同联合起作用的；并且基因组数据库中推测其与BAHD酰基转移酶具有同源性。本专利技术的专利技术人在拟南芥的突变体中意外地发现DRE2基因，该基因虽然具有At1g65450转录本，但却无双受精的作用；将其克隆转入植物中，发现具有该基因的植物具有抗逆性，通过实验发现DRE2蛋白参与调节拟南芥木质素、花青素等次生代谢物合成的相关途径，影响了木质素和花青素的含量及其稳态调节，并在植物生长发育及逆境反应的信号通路中具有重要作用，将为探究高等植物抵抗逆境胁迫的机制提供新的研究思路；为At1g65450基因的作用的研究和探索提供了新的思路。附图说明构成说明书的一部分的附图描述了本专利技术的实施例，并且连同描述一起用于解释本专利技术的原理。参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本专利技术，其中：图1为本专利技术实施例1中的生长26天后的dre-D与野生型植株表型；图2为本专利技术实施例1中的生长52天后的dre-D与野生型植株表型；图3为本专利技术实施例1中dre-D突变体基因组上的插入位点图；图4为本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗逆性植物相关蛋白，所述蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示或其同源序列；所述同源序列与原序列的同源性为95%或以上、96%或以上、97%或以上、98%或以上、99%或以上、99.1%或以上、99.2%或以上、99.3%或以上、99.4%或以上、99.5%或以上、99.6%或以上、99.7%或以上、99.8%或以上、或99.9%或以上。/n

【技术特征摘要】
1.一种抗逆性植物相关蛋白，所述蛋白的氨基酸序列如SEQIDNO:1所示或其同源序列；所述同源序列与原序列的同源性为95%或以上、96%或以上、97%或以上、98%或以上、99%或以上、99.1%或以上、99.2%或以上、99.3%或以上、99.4%或以上、99.5%或以上、99.6%或以上、99.7%或以上、99.8%或以上、或99.9%或以上。


2.根据权利要求1所述的抗逆性植物相关蛋白，其特征在于，所述抗逆性植物为抗旱和/或耐冷相关植物。


3.根据权利要求1或2所述的抗逆性植物相关蛋白的编码基因。


4.根据权利要求3所述的基因，其特征在于，所述基因的核苷酸序列如SEQIDNO:2所示或其同源序列；所述同源序列与原序列的同源性为95%或以上、96%或以上、97%或以上、98%或以上、99%或以上、99.1%或以上、99.2%或以上、99.3%或以上、99.4%或以上、99.5%或以上、99.6%或以上、99.7%或以上、99.8%或以上、或99.9%或以上。


5.根据权利要求3或4所述的基因在用于培育抗逆性植物中的应用。


6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述抗逆性植物为抗旱和/或耐冷相关植物。


7.一种抗逆性植物的培育方法，包括将含有抗逆性...

【专利技术属性】
技术研发人员：李朝炜，魏景芳，朱昀，刘颖，
申请(专利权)人：河北科技大学，
类型：发明
国别省市：河北;13