一个玉米热激转录因子基因ZmHsf17编码蛋白的抗氧化功能及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一个玉米热激转录因子基因ZmHsf17编码蛋白的抗氧化功能及其应用，属于基因工程领域。该玉米热激转录因子基因ZmHsf17的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，基因ZmHsf17是从玉米(Zea mays L.)自交系H21中克隆获得，其能够激活下游多个抗逆功能基因的表达，该基因通过转化拟南芥，能够显著提高植株的抗氧化功能。本发明专利技术的玉米热激转录因子编码基因将为作物抗逆性遗传改良和种质创新提供后备基因资源。

【技术实现步骤摘要】
一个玉米热激转录因子基因ZmHsf17编码蛋白的抗氧化功能及其应用
本专利技术属于基因工程
，尤其涉及一个玉米热激转录因子基因ZmHsf17编码蛋白的抗氧化功能及其应用。
技术介绍
随着全球温室效应的加剧，气候变暖已经为现代农业生产提出严峻的挑战，而高温往往伴随着干旱，植物的不可移动性导致其不断暴露在逆境胁迫环境中。为适应日益恶化的大气环境，植物逐步进化出应对胁迫的响应网络机制，热激转录因子(Hsf)是该调控网络中一类重要的功能基因。Hsf家族是位于热胁迫传导链的末端调控元件，能够通过直接激活热胁迫和其它胁迫响应基因的表达从而提高植物抗逆性，是作物品种抗逆性改良的优异备选基因。自80年代酵母Hsf首先被发现以来，模式植物拟南芥和番茄Hsf家族率先得到重点研究。近年来，随着生物信息学的快速发展，多种作物的Hsf家族基因被推测和报道。不同作物家族基因数量不等，拟南芥和番茄分别有21个和24个，大田作物Hsf家族基因数目多，玉米有30个，小麦家族至少有82个。Hsf家族包括A、B和C家族，不同家族分多个亚族，每个亚族包括多个基因成员。研究表明，A2亚族基因不仅参与植株耐热性调控，还介导多种逆境胁迫响应过程，而多数抗逆调控过程与植物的抗氧化性密切相关。多种生物和非生物胁迫诸如高低温、干旱、紫外辐射、病原微生物等，都可导致植物体内防御活性氧有关的酶促和非酶促两类防御活性氧的保护系统能力降低，产生并积累超氧自由基、诱发膜脂过氧化，而且积累过量的活性氧本身及其引发的膜脂过氧化产物反过来对植物的防御体系起破坏作用,从而加剧膜脂过氧化，加快植株衰老甚至死亡。因此提高植株的抗氧化能力对于增强植物体的整体抗性有着重要意义。发掘抗氧化关键基因并进行功能鉴定是基因应用的前提和基础。目前，功能明确的抗氧化性强的基因资源缺乏，通过抗氧化提高植株整体抗逆性的基因更少。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一个玉米热激转录因子基因ZmHsf17，该基因的核苷酸序列如SEQIDNO.1所示，其为作物抗逆性遗传改良和种质创新提供后备基因资源。本专利技术的目的之二在于提供该玉米热激转录因子基因ZmHsf17编码的蛋白质，该蛋白质的氨基酸序列如SEQIDNO.2所示。本专利技术的目的之三在于提供一种表达载体，该表达载体包含玉米热激转录因子基因ZmHsf17。进一步的，所述表达载体为pCAMBIA1300-ZmHsf17。本专利技术的目的之四在于提供一种农杆菌细胞，该细胞包含玉米热激转录因子基因ZmHsf17。进一步的，所述农杆菌细胞为包含重组载体质粒pCAMBIA1300-ZmHsf17的农杆菌GV3101。本专利技术的目的之五在于提供玉米热激转录因子基因ZmHsf17在制备抗氧化植株中的应用。为了实现上述目的，采用如下具体步骤：(1)用于扩增所述玉米热激转录因子基因ZmHsf17的引物对，所述引物对的正向引物序列SEQIDNO.3、反向引物序列SEQIDNO.4。通过引物对能从玉米自交系H21中扩增获得ZmHsf17基因。(2)定量分析ZmHsf17所用的引物对，见反向引物SEQIDNO.5和正向引物SEQIDNO.6。定量内参基因β-actin，引物对为正向引物SEQIDNO.7和反向引物SEQIDNO.8。(3)一种表达载体pCAMBIA1300-GFP-ZmHsf17，包含所述的玉米热激转录因子基因ZmHsf17。扩增所用引物对为正向引物SEQIDNO.9和反向引物SEQIDNO.10，通过对烟草表皮细胞遗传转化可亚细胞定位ZmHsf17编码的蛋白质。(4)一种表达载体pCAMBIA1300-ZmHsf17，包含所述的玉米热激转录因子基因ZmHsf17。扩增所用引物对为正向引物SEQIDNO.11和反向引物SEQIDNO.12。(5)用于从拟南芥中扩增半定量分析所述玉米热激转录因子基因ZmHsf17的引物对，所述引物对正向引物序列如SEQIDNO.13所示、反向引物序列如SEQIDNO.14所示。内参基因AtActin2，半定量引物正向引物序列如SEQIDNO.15所示、反向引物序列如SEQIDNO.16所示。(6)一种农杆菌细胞GV3101，包含重组载体质粒pCAMBIA1300-ZmHsf17，用于拟南芥遗传转化。(7)通过对拟南芥野生型植株遗传转化ZmHsf17可获得高抗氧化能力的拟南芥纯系植株。利用任何一种可以介导外源基因在植物中表达的载体，将本专利技术的ZmHsf17基因转入植物后，植物均表现出更强的抗氧化能力。(8)本专利技术的ZmHsf17构建到植物表达载体时，在其转录起始核苷酸前可加上任意一种增强启动子或诱导启动子。携带本专利技术ZmHsf17基因的载体可通过使用农杆菌介导、植物病毒载体、直接DNA转化、显微注射等常规生物学方法转化植物细胞，创制新种质。(9)一种含10mmol/LH2O2的Hoagland营养液，用于外源处理玉米根系，诱导植株体内ZmHsf17基因的表达。(10)一种含H2O2的MS培养基，先配制MS培养基，灭菌、倒平板，冷却后将H2O2滴于培养基上并涂抹均匀(H2O2终浓度为4.6mmol/L)。用于转基因拟南芥幼苗的抗氧化能力鉴定。上述SEQIDNO.1-SEQIDNO.16的具体序列如下所示：SEQIDNO.1(1122bp)：ATGGACTCAACGCTGAACCAGGTGAAGGAGGAGAGCCATGGGGAGGGAGGAGATTTGATGGCAGGCACGGTGGAGGCCGCGGATGGGCCGTCTGCGGCCGTCGCCGCGGCACCAAAGCCGATGGAGGGTCTGCATGACCCTGGGCCGCCGCCGTTCCTCACCAAGACATATGACATGGTCGACGACTCGGACACCGACCTGATTGTGTCGTGGAGCGCCACCAACAACAGCTTCGTGGTGTGGGATCCGCACGCCTTCGCCACGGTGCTGCTGCCCAGGCACTTCAAGCACAACAACTTCTCCAGCTTCGTCCGGCAGCTCAACACCTATGGTTTCAGGAAGGTGGATCCTGATCGGTGGGAATTCGCGAATGAGGGCTTTTTACGGGGACAGAGACACCTCCTGAAGAACATCAGGCGTCGAAAACCTCCTGCTCAGAATGCCACAAACCAGCAGTCCATTGGGCCTTACCTTGAGGTGGGACATTTTGGATATGATGCAGAGATTGACATGTTGAAGAGAGACAAGCAGTTACTGATGGCAGAAGTGGTGAAGCTAAGGCAGGAGCAGCAGAACACAAAGGCAAATCTCAAAGCGATGGAGGATAGGCTACAAGGGACTGAACAGAAGCAGCAGCAGATGATGGCGTTCTTGGCACGTGTCATGCGGAATCCTGAATTCT本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种玉米热激转录因子基因ZmHsf17，其特征在于，所述基因的核苷酸序列如SEQ IDNO.1所示。/n

【技术特征摘要】
1.一种玉米热激转录因子基因ZmHsf17，其特征在于，所述基因的核苷酸序列如SEQIDNO.1所示。


2.一种由权利要求1所述的玉米热激转录因子基因ZmHsf17编码的蛋白质，其特征在于，所述蛋白质的氨基酸序列如SEQIDNO.2所示。


3.一种表达载体，其特征在于，其包含权利要求1所述的玉米热激转录因子基因ZmHsf17。


4.根据权利要求3所述的表达载体，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭秀林，张华宁，李国良，刘子会，张红梅，段硕楠，
申请(专利权)人：河北省农林科学院遗传生理研究所河北省农林科学院农产品质量安全研究中心，
类型：发明
国别省市：河北;13