棉花丝/苏氨酸蛋白磷酸酶GhTOPP6及其编码基因和应用制造技术

本发明专利技术公开了棉花丝/苏氨酸蛋白磷酸酶GhTOPP6及其编码基因和应用。本发明专利技术首先公开了如下任一所示的蛋白质在调控植物抗逆性中的应用：A1)氨基酸序列为SEQ ID No.1的蛋白质；A2)在SEQ ID No.1所示的氨基酸序列的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白；A3)将SEQ ID No.1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与A1)所示的蛋白质具有90％以上的同一性且功能相同的蛋白质。本发明专利技术进一步公开了培育抗逆性增强的转基因植物的方法。本发明专利技术棉花GhTOPP6基因可以提高植物的抗逆性，为有效提高植物的耐盐性、抗旱性和ABA胁迫抗性奠定良好的分子基础。

【技术实现步骤摘要】
棉花丝/苏氨酸蛋白磷酸酶GhTOPP6及其编码基因和应用
本专利技术涉及植物基因工程领域。具体涉及棉花丝/苏氨酸蛋白磷酸酶GhTOPP6及其编码基因和应用。
技术介绍
盐碱地分布在世界各大洲干旱和沿海地区，全球约20％的耕地受到盐害威胁，棉花是盐碱地种植的先锋作物，随着耕地面积的减少，棉花种植逐渐向盐碱地集中，但棉花并非盐生植物，其耐盐程度有限，随土壤盐度增加，棉花也会受到盐胁迫危害，盐碱棉田棉花产量、品质问题不容忽视。随着分子生物学的不断发展，利用生物技术手段，培育抗旱、耐盐棉花品种正成为可能。当前棉花的基因克隆工作虽然已经取得了一定的成果，但棉花的基因克隆工作远远落后于水稻、玉米、小麦等粮食作物，尤其是对棉花耐盐机理的研究特别是在分子水平上的研究还不是很多。病毒诱导的基因沉默(Virus-inducedgenesilencing，VIGS)作为一种有效的反向遗传学技术广泛的用于植物基因组功能的鉴定，病毒诱导的基因沉默可以在植株的不同部位成功沉默内源基因，为研究不同生长时期的基因功能提供了切实可行的手段。真核生物中，可逆的磷酸化和去磷酸化是蛋白翻译后修饰的主要形式，真核生物细胞活动的所有方面，包括新陈代谢、细胞周期、离子通道、发育阶段的控制和逆境响应等几乎都需要可逆磷酸化的调节。依据底物特异性的不同，蛋白磷酸酶可以分为丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶、酪氨酸蛋白磷酸酶以及双特异性蛋白磷酸酶。丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶家族又可分为PP1，PP2A，PP2B(即钙调蛋白磷酸酶)，PP4，PP5，PP6，PP7和kelch磷酸酶。该家族蛋白磷酸酶的数量不多且催化亚单位也很保守，但该家族磷酸酶的调节亚单位的数量众多，所以能调控上千种磷酸化蛋白底物的去磷酸过程。PP1是PPP蛋白磷酸酶家族中重要的一类磷酸酶，在拟南芥中，PP1有9个成员，在棉花中尚未有PP1成员的研究报道。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题为如何调控棉花的抗逆性。为解决上述技术问题，本专利技术首先提供了一种蛋白质，所述蛋白质命名为丝/苏氨酸蛋白磷酸酶GhTOPP6，简称为蛋白GhTOPP6，来源于棉花(Gossypiumhirsutum)，是如下任一所示的蛋白质：A1)氨基酸序列为SEQIDNo.1的蛋白质；A2)在SEQIDNo.1所示的氨基酸序列的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白；A3)将SEQIDNo.1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与A1)所示的蛋白质具有90％以上的同一性且功能相同的蛋白质。其中，SEQIDNo.1由323个氨基酸残基组成。上述蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。上述蛋白质中，蛋白标签(protein-tag)是指利用DNA体外重组技术，与目的蛋白一起融合表达的一种多肽或者蛋白，以便于目的蛋白的表达、检测、示踪或纯化。所述蛋白标签可为Flag标签、His标签、MBP标签、HA标签、myc标签、GST标签和/或SUMO标签等。上述蛋白质中，同一性是指氨基酸序列的同一性。可使用国际互联网上的同源性检索站点测定氨基酸序列的同一性，如NCBI主页网站的BLAST网页。例如，可在高级BLAST2.1中，通过使用blastp作为程序，将Expect值设置为10，将所有Filter设置为OFF，使用BLOSUM62作为Matrix，将Gapexistencecost，Perresiduegapcost和Lambdaratio分别设置为11，1和0.85(缺省值)并进行检索一对氨基酸序列的同一性进行计算，然后即可获得同一性的值(％)。上述蛋白质中，所述90％以上的同一性可为至少91％、92％、95％、96％、98％、99％或100％的同一性。本专利技术还提供上述蛋白GhTOPP6在调控植物抗逆性中的应用。与上述蛋白GhTOPP6相关的生物材料也属于本专利技术的保护范围，本专利技术还提供了与蛋白GhTOPP6相关的生物材料的新用途。本专利技术与蛋白GhTOPP6相关的生物材料在调控植物抗逆性中的应用，所述生物材料为如下任一所示：C1)编码蛋白GhTOPP6的核酸分子；C2)含有C1)所述核酸分子的表达盒；C3)含有C1)所述核酸分子的重组载体、或含有C2)所述表达盒的重组载体；C4)含有C1)所述核酸分子的重组微生物、或含有C2)所述表达盒的重组微生物、或含有C3)所述重组载体的重组微生物；C5)含有C1)所述核酸分子的转基因植物细胞系、或含有C2)所述表达盒的转基因植物细胞系、或含有C3)所述重组载体的转基因植物细胞系；C6)含有C1)所述核酸分子的转基因植物组织、或含有C2)所述表达盒的转基因植物组织、或含有C3)所述重组载体的转基因植物组织；C7)含有C1)所述核酸分子的转基因植物器官、或含有C2)所述表达盒的转基因植物器官、或含有C3)所述重组载体的转基因植物器官；C8)含有C1)所述核酸分子的转基因植株、或含有C2)所述表达盒的转基因植株、或含有C3)所述重组载体的转基因植株；C9)由C8)所述转基因植株的可再生细胞产生的组织培养物；C10)由C9)所述组织培养物产生的原生质体；C11)抑制上述蛋白GhTOPP6的基因的表达量和/或抑制上述蛋白GhTOPP6的活性和/或降低上述蛋白GhTOPP6的含量的重组载体或重组微生物。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。上述生物材料中，C1)所述核酸分子为如下任一所示：B1)SEQIDNo.2所示的DNA分子；B2)编码序列是SEQIDNo.2所示的DNA分子；B3)在严格条件下与B1)或B2)限定的DNA分子杂交，且编码蛋白GhTOPP6的DNA分子。其中，SEQIDNo.2由972个核苷酸组成，编码SEQIDNo.1所示的蛋白质。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。上述生物材料中，C2)所述的表达盒是指能够在宿主细胞中表达蛋白GhTOPP6的DNA，该DNA不但可包括启动GhTOPP6基因转录的启动子，还可包括终止GhTOPP6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：GhTOPP6基因自身的启动子，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-甲本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.如下任一所示的蛋白质在调控植物抗逆性中的应用：/nA1)氨基酸序列为SEQ ID No.1的蛋白质；/nA2)在SEQ ID No.1所示的氨基酸序列的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白；/nA3)将SEQ ID No.1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与A1)所示的蛋白质具有90％以上的同一性且功能相同的蛋白质。/n

【技术特征摘要】
1.如下任一所示的蛋白质在调控植物抗逆性中的应用：
A1)氨基酸序列为SEQIDNo.1的蛋白质；
A2)在SEQIDNo.1所示的氨基酸序列的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白；
A3)将SEQIDNo.1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与A1)所示的蛋白质具有90％以上的同一性且功能相同的蛋白质。


2.与权利要求1所述蛋白质相关的生物材料在调控植物抗逆性中的应用，所述生物材料为如下任一所述的应用：
C1)编码权利要求1中所述蛋白质的核酸分子；
C2)含有C1)所述核酸分子的表达盒；
C3)含有C1)所述核酸分子的重组载体、或含有C2)所述表达盒的重组载体；
C4)含有C1)所述核酸分子的重组微生物、或含有C2)所述表达盒的重组微生物、或含有C3)所述重组载体的重组微生物；
C5)含有C1)所述核酸分子的转基因植物细胞系、或含有C2)所述表达盒的转基因植物细胞系、或含有C3)所述重组载体的转基因植物细胞系；
C6)含有C1)所述核酸分子的转基因植物组织、或含有C2)所述表达盒的转基因植物组织、或含有C3)所述重组载体的转基因植物组织；
C7)含有C1)所述核酸分子的转基因植物器官、或含有C2)所述表达盒的转基因植物器官、或含有C3)所述重组载体的转基因植物器官；
C8)含有C1)所述核酸分子的转基因植株、或含有C2)所述表达盒的转基因植株、或含有C3)所述重组载体的转基因植株；
C9)由C8)所述转基因植株的可再生细胞产生的组织培养物；
C10)由C9)所述组织培养物产生的原生质体；
C11)抑制权利要求1中所述的蛋白质的基因的表达量和/或抑制所述蛋白质的活性和/或降低所述蛋白质的含量的重组载体或重组微生物。


3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：C1)所述核酸分子为如下任一所示：
B1)SEQIDNo.2所示的DNA分子；
B2)编码序列是SEQIDNo.2所示的DNA分子；
B3)在严格条件下与B1)或B2)限定的DNA分子杂交，且编码权利要求1中所述的蛋白质的DNA分子。


4.权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：李召虎，李芳军，周琳，田晓莉，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11