WRKY55转录因子在植物抗盐性中的应用制造技术

本发明专利技术提供WRKY55转录因子在植物抗盐性中的应用，属于生物技术领域。本发明专利技术首次报道一种抗盐性负调控相关蛋白WRKY55及其编码基因。本发明专利技术通过研究发现，在盐胁迫条件下甜高粱中的WRKY55基因的表达量显著下调，将其导入拟南芥中，对其进行功能鉴定，表明WRKY55的过量表达，使得植株抗盐能力下降，从而表明其对植株抗盐能力起到负调控作用，从而为培育抗性植物提供基础。

【技术实现步骤摘要】
WRKY55转录因子在植物抗盐性中的应用
本专利技术属于生物
，具体涉及WRKY55转录因子在植物抗盐性中的应用。
技术介绍
公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。土壤盐渍化是在世界范围内普遍存在的问题。当前，全球的盐碱地面积广大，为9.5xl08hm2，而且还有不断增加的趋势。农业活动中的灌溉措施的不当加剧了盐渍化的土壤的产生，面积不断的扩大。盐渍化的环境对大多数的农作物都是有伤害的。因此，综合治理盐渍土壤以增加耕地面积，另外通过增加植物抵抗盐环境的能力，使植物能更好的在盐渍化土地上生长，这是促进农业发展急需解决的重大问题。转录因子是一种调节基因，是调控网络中重要的分子，它通过信号转导和对逆境响应基因的调控，几乎参与生物体所有的生命过程，其中WRKY转录因子是近年来研究发现的一类重要的转录因子，是超级基因家族，在植物的生长和生理调节方面发挥着关键的作用。WRKY转录因子可以特异性地与真核基因启动子中顺式作用元件发生相互作用，是在此过程中起重要作用的反式作用因子，促进或阻碍靶基因的表达水平，以应答各种胁迫反应。但专利技术人发现，目前主要针对少量模式生物如拟南芥等进行研究，而对其他植物中的WRKY转录因子研究甚少。
技术实现思路
为了克服上述技术问题，本专利技术提供WRKY55转录因子在植物抗盐性中的应用。本专利技术通过研究发现，在盐胁迫条件下，甜高粱中的WRKY55基因的表达量显著下调，将其导入拟南芥中，对其进行功能鉴定，结果表明WRKY55基因在植物抗盐的过程中发挥着负调控的作用。基于上述研究结果，从而完成本专利技术。为实现上述技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术的第一个方面，提供一种蛋白，命名为SbWRKY55，是如下a1)-a3)任一种：a1)序列表中序列1所示的蛋白质；a2)将序列表中序列1所示的氨基酸序列经过一个或多个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能由序列1衍生的蛋白质；a3)其它基因编码的与序列1所示的氨基酸序列组成具有相似性达到50％以上并且具有序列1所示的蛋白的活性的蛋白；上述a2)中，所述“一个或多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a1)-a3)中的蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。本专利技术的第二个方面，编码上述蛋白质的核酸分子也是本专利技术保护的范围。上述核酸分子可以是如下b1)-b4)中任一种的DNA分子；b1)编码区为序列表中序列2所示的DNA分子；b2)核苷酸序列是序列表中序列2所示的DNA分子；b3)与b1)或b2)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码所述蛋白质WRKY55的DNA分子；b4)在严格条件下与b1)或b2)限定的核苷酸序列杂交，且编码所述蛋白质WRKY55的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。此外，含有编码上述蛋白质SbWRKY55的核酸分子的重组载体、表达盒、转基因细胞系、宿主菌或转基因植物亦在本专利技术的保护范围之内。其中所述宿主菌可为真核菌类或原核菌类，例如，但不限于，农杆菌、酵母菌、大肠杆菌等。重组载体包括将编码上述蛋白质SbWRKY55的核酸分子插入表达载体pROKII-GFP，为过表达WRKY55基因载体，命名为pROKII-GFP-WRKY55。扩增编码上述蛋白质WRKY55的核酸分子全长或其任意片段的引物对亦在本专利技术的保护范围之内。所述引物包括序列表中的序列3和序列4。上述蛋白、上述核酸分子或上述重组载体、表达盒、转基因细胞系、宿主菌或转基因植物在调控植物抗逆性中的应用也是本专利技术保护的范围；上述应用中，所述调控植物抗逆性可为降低植物的抗逆性或增加植物的抗逆性；优选为增加植物的抗逆性。本专利技术通过研究发现，在植株中缺失或抑制WRKY55基因表达能够提高植物的抗逆性，具体表现为提高植物的抗盐性。需要强调的是，上述应用中，所述WRKY55基因包括与其同源性较高的基因，如拟南芥中的AtWRKY55基因。与甜高粱WRKY55氨基酸序列同源的蛋白序列及其编码核苷酸序列及其抗逆性应用均在本专利技术的保护范围之内。上述应用中，所述抗逆性可以为抗盐性。上述应用中，所述植物可以是双子叶植物(如拟南芥、棉花、蓖麻、南瓜、花生、木薯、牵牛花等)，也可以是单子叶植物(如高粱、甜高粱、玉米、水稻、小麦等)。本专利技术的第五个方面，提供一种植物育种方法，所述方法包括敲除或抑制上述WRKY55基因表达，提高植物抗逆性。需要强调的是，上述方法中，所述WRKY55基因包括与其同源性较高的基因，如拟南芥中的AtWRKY55基因。与甜高粱WRKY55氨基酸序列同源的蛋白序列及其编码核苷酸序列及其调控植物抗逆性的应用均在本专利技术的保护范围之内。上述方法中，所述抗逆性可以为抗盐性。上述方法中，所述植物可以是双子叶植物(如拟南芥、棉花、蓖麻、南瓜、花生、木薯、牵牛花等)，也可以是单子叶植物(如高粱、甜高粱、玉米、水稻、小麦等)。上述一个或多个技术方案的有益技术效果在于：上述技术方案首次报道一种抗盐性负调控相关蛋白WRKY55及其编码基因，具体的，上述技术方案从甜高粱中筛选到WRKY55基因，其在盐处理条件下表达量降低，将其导入拟南芥中，对其进行功能鉴定，表明WRKY55的过量表达，导致植物钠离子明显升高，钾离子含量明显降低，影响植株体内的生物量积累，钠钾离子稳态，ROS的含量以及膜脂过氧化程，从而使得植株抗盐能力下降，从而表明其对植株抗盐能力起到负调控作用，上述技术方案为培育抗性植物提供基础，因此具有良好的实际应用之价值。附图说明构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1是本专利技术实施例1中甜高粱SbWRKY55蛋白的亲水性分析。图2是本专利技术实施例1中SbWRKY55蛋白的信号肽及跨膜结构预测；A，信号肽预测；B，跨膜结构预测。图3是本专利技术实施例1中SbWRKY55蛋白的功能结构域。图4是本专利技术实施例1中SbWRKY55蛋白序列的同源性分析。图5是本专利技术实施例2中不同NaCl浓度下SbWRKY55的表达量。图6是本专利技术实施例2中SbWRKY55蛋白的亚细胞定位。图7是本专利技术实施例3中拟南芥转化苗的卡那筛选。图8是本专利技术实施例3中转基因拟南芥株系基因组PCR鉴定。图9为本专利技术实施例3中T3代拟南芥转化苗的卡那筛选。图10为本专利技术实施例3中转基因拟南芥株系基因组PCR鉴定。图11为本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蛋白质，是如下a1)-a3)任一种：/na1)序列表中序列1所示的蛋白质；/na2)将序列表中序列1所示的氨基酸序列经过一个或多个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能由序列1衍生的蛋白质；/na3)其它基因编码的与序列1所示的氨基酸序列组成具有相似性达到50％以上并且具有序列1所示的蛋白的活性的蛋白。/n

【技术特征摘要】
1.一种蛋白质，是如下a1)-a3)任一种：
a1)序列表中序列1所示的蛋白质；
a2)将序列表中序列1所示的氨基酸序列经过一个或多个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能由序列1衍生的蛋白质；
a3)其它基因编码的与序列1所示的氨基酸序列组成具有相似性达到50％以上并且具有序列1所示的蛋白的活性的蛋白。


2.编码权利要求1所述蛋白质的核酸分子；
优选的，所述核酸分子是如下b1)-b4)中任一种的DNA分子；
b1)编码区为序列表中序列2所示的DNA分子；
b2)核苷酸序列是序列表中序列2所示的DNA分子；
b3)与b1)或b2)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码所述蛋白质WRKY55的DNA分子；
b4)在严格条件下与b1)或b2)限定的核苷酸序列杂交，且编码所述蛋白质WRKY55的DNA分子。


3.含有编码权利要求1所述蛋白质的核酸分子的重组载体、表达盒、转基因细胞系、宿主菌或转基因植物。


4.扩增编码权利要求1所述蛋白质的核酸分子全长或其任意片段的引物；优选的，所述引物包括序列表...

【专利技术属性】
技术研发人员：隋娜，郑洪祥，李思敏，
申请(专利权)人：山东师范大学，
类型：发明
国别省市：山东;37