棉花丝/苏氨酸蛋白磷酸酶GhTOPP4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GhTOPP4及其编码基因和应用。所述GhTOPP4是如下a)或b)或c)或d)所示的蛋白质：a)由SEQ ID No.1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；b)在SEQ ID No.1所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白；c)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/或添加且功能相同的蛋白质；d)与a)

【技术实现步骤摘要】
棉花丝/苏氨酸蛋白磷酸酶GhTOPP4及其编码基因和应用


[0001]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GhTOPP4及其编码基因和应用。

技术介绍

[0002]全球约20％的灌溉土地(生产世界上三分之一的食物)受到盐害威胁。我国约1亿公顷耕地中，盐碱地占666万公顷，另外还有近2亿公顷盐碱荒地，且盐渍化和次生盐渍化土地面积仍将继续扩大。土壤盐渍化已成为农业生产的主要问题之一。作为重要经济作物，棉花因生长对光热的需求、棉粮竞争和劳动力成本增大等因素，植棉区逐渐向土壤盐碱化程度较高的西北内陆地区转移，但土壤中过量的盐分会严重影响棉花的产量和品质。随着生物技术手段的不断发展，通过基因表达或编辑培育耐盐抗旱的棉花品种成为抗逆栽培重要手段之一。受限于遗传转化效率，与水稻、玉米、小麦等粮食作物相比，棉花抗逆基因的克隆及其抗逆机理的研究仍较缓慢。
[0003]真核生物蛋白翻译后修饰的主要形式是可逆磷酸化和去磷酸化，影响蛋白活性、稳定性及其定位与互作，逆境响应等细胞活动也受到可逆磷酸化的调节。蛋白磷酸酶主要为丝/苏氨酸蛋白磷酸酶(PPP)、酪氨酸蛋白磷酸酶和双特异性蛋白磷酸酶三大类。真核生物中，超过90％的蛋白去磷酸化反应由PPP蛋白磷酸酶家族成员催化完成。PPP蛋白磷酸酶家族向下细分为PP1，PP2A，PP4
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7，以及西瓦氏菌类磷酸酶根瘤菌/红细菌/球形螺旋藻科类磷酸酶，Kelch类结构域蛋白磷酸酶。该家族蛋白磷酸酶的数量不多且催化亚单位较保守，但调节亚单位的数量众多，所以能调控上千种底物蛋白的去磷酸化过程，从而参与调控诸多生物进程。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是如何调控植物耐逆性。
[0005]为了解决上述技术问题，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GhTOPP4，简称为GhTOPP4蛋白质，来源于棉花(Gossypium hirsutum)，是如下任一所示的蛋白质：
[0006]a)由序列表中SEQ ID No.1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；
[0007]b)在序列表中SEQ ID No.1所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白；
[0008]c)将序列表中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/或添加且功能相同的蛋白质；
[0009]d)与a)
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c)中任一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。
[0010]其中，SEQ ID No.1由316个氨基酸残基组成。
[0011]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。
[0012]上述蛋白质中，所述标签(protein
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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。
[0013]上述蛋白质中，所述一个或几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。
[0014]上述蛋白质中，所述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Gap existence cost，Per residue gap cost和Lambda ratio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(％)。
[0015]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。
[0016]与上述GhTOPP4蛋白质相关的生物材料也属于本专利技术的保护范围。
[0017]所述生物材料为如下C1)
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C10)任一种：
[0018]C1)编码上述GhTOPP4蛋白质的核酸分子；
[0019]C2)含有C1)所述核酸分子的表达盒；
[0020]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；
[0021]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；
[0022]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；
[0023]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；
[0024]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；
[0025]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；
[0026]C9)由C8)所述转基因植株的可再生细胞产生的组织培养物；
[0027]C10)由C9)所述组织培养物产生的原生质体。
[0028]上述生物材料中，C1)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。所述核酸分子具体为如下1)
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3)中任一种：
[0029]1)其编码序列是SEQ ID No.2所示的DNA分子；
[0030]2)与1)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码上述GhTOPP4蛋白质的DNA分子；
[0031]3)在严格条件下与1)或2)限定的核苷酸序列杂交，且编码上述GhTOPP4蛋白质的DNA分子。
[0032]其中，SEQ ID No.2由951个核苷酸组成，编码SEQ ID No.1所示的蛋白质。
[0033]所述同一性是指与天然核酸序列的序列相似性。“同一性”包括与本专利技术的编码
SEQ ID No.1所示氨基酸序列组成的蛋白质的核苷酸序列具有75％或更高，或80％或更高，或85％或更高，或90％或更高，或95％或更高同一性的核苷酸序列。同一性可以用肉眼或计算机软件进行评价。使用计算机软件，两个或多个序列之间的同一性可以用百分比(％)表示，其可以用来评价相关序列之间的同一性。
[0034]所述严格条件是在2
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SSC，0.1％SDS的溶液中，在68℃下杂交并洗膜2次，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.蛋白质，是如下a)或b)或c)或d)所示的蛋白质：a)由序列表中SEQ ID No.1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；b)在序列表中SEQ ID No.1所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白；c)将序列表中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/或添加且功能相同的蛋白质；d)与a)
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c)中任一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。2.与权利要求1所述蛋白质相关的生物材料，所述生物材料为如下C1)
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C10)中任一种：C1)编码权利要求1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。3.根据权利要求2所述的生物材...

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