一种小麦金属转运蛋白TaNRAMP3与应用制造技术

本发明专利技术提供了一种小麦金属转运蛋白TaNRAMP3与应用，属于基因工程技术领域。所述TaNRAMP3的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。本发明专利技术通过对小麦金属转运蛋白TaNRAMP3的功能验证发现，与酵母缺陷菌株对照组相比，小麦金属转运蛋白TaNRAMP3转运锰的能力强，在低锰条件时，TaNRAMP3基因缺失可导致小麦植株矮化，且鲜重和叶绿素的降低，TaNRAMP3基因过表达则可导致小麦植株增高，且鲜重和叶绿素的升高，表明TaNRAMP3基因促进小麦生长发育。本发明专利技术从分子机制上阐明TaNRAMP3基因在发育和植物低锰胁迫中的作用，为小麦分子育种提供理论基础和基因资源。和基因资源。和基因资源。

【技术实现步骤摘要】
一种小麦金属转运蛋白TaNRAMP3与应用


[0001]本专利技术属于基因工程
，尤其涉及一种小麦金属转运蛋白TaNRAMP3与应用。

技术介绍

[0002]随着世界人口的日益增多，到2050年，世界粮食产量需要增产60％以上。小麦是世界上种植范围最广和最重要的粮食作物之一，每年为人类提供20％的热量和蛋白。因此，迫切需要大幅度提高小麦的产量。
[0003]天然抗性相关巨噬蛋白(natural resistance
‑
associated macrophage protein，NRAMP)是一类广泛存在于植物中的金属转运蛋白，其主要参与植物对铁、锰、镉等金属离子的吸收和转运。拟南芥中有6个NRAMP基因(AtNRAMP1～6)，基于系统进化分析，6个拟南芥NRAMP基因被分为两个亚家族，其中AtNRAMP1和AtNRAMP为第一亚家族，而AtNNRAMP2～5属于第二亚家族。此外，NRAMP家族基因还存在于其他双子叶植物(陆地棉)和单子叶植物(水稻和玉米)中。在水稻中，探针筛选水稻的黄化茎cDNA库并克隆了水稻的第一个NRAMP基因—OsNRAMP1，随后又克隆了水稻中另外两个NRAMP成员—OsNRAMP2和OsNRAMP3，迄今为止，在水稻中已经确定了8个NRAMP基因家族成员。在这些成员中OsNRAMP1、3、5、6和7对锌、锰、镉和铁等金属有吸收和转运功能。而OsNRAMP4作为该家族中第一个被鉴定为三价铝离子转运体的转运体，不具有吸收和转运锌、锰、镉和铁等金属的功能。
>[0004]总而言之，NRAMP蛋白是一类膜转运蛋白家族，这些NRAMP家族蛋白功能涉及吸收、转运、胞内运输和解毒过量金属。虽然在过去几十年，许多金属转运蛋白基因已经在高等植物中被发现，但大多数研究仍仅局限于拟南芥和水稻等模式植物，其他植物中该类金属转运蛋白家族仍待进一步研究。因此，目前还尚未有文献报道小麦中NRAMP3生物学功能。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供小麦金属转运蛋白TaNRAMP3与应用，该金属转运蛋白TaNRAMP3能够有效提高植物的金属转运能力，促进植物的生长发育。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种小麦金属转运蛋白TaNRAMP3，所述TaNRAMP3的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。
[0008]本专利技术还提供了一种上述金属转运蛋白TaNRAMP3编码的蛋白质。
[0009]本专利技术还提供了一种上述金属转运蛋白TaNRAMP3的生物材料，其特征在于，为以下任意一种：
[0010]A1)包含上述金属转运蛋白TaNRAMP3的重组表达载体；
[0011]A2)包含上述金属转运蛋白TaNRAMP3的重组菌；
[0012]A3)包含A1)所述的重组表达载体的重组菌。
[0013]优选的，所述重组表达载体的空载体包括pENTR、pCAMBIA1300
‑
EGFP、
pCAMBIA1307
‑
FLAG、pYES2或pC336。
[0014]本专利技术还提供了一种上述金属转运蛋白TaNRAMP3、蛋白质或生物材料在提高植物金属转运能力中的应用。
[0015]优选的，所述金属包括锰、锌、铁中的一种或多种。
[0016]本专利技术还提供了一种上述金属转运蛋白TaNRAMP3、蛋白质或生物材料在促进植物生长发育中的应用。
[0017]优选的，所述植物包括单子叶植物或双子叶植物。
[0018]本专利技术还提供了一种培育金属转运能力提高的转基因植物的方法，包括提高受体植物中上述的金属转运蛋白TaNRAMP3的表达量和/或活性，得到转基因植物的步骤。
[0019]优选的，所述金属包括铁、锰、锌中的一种或多种；所述植物包括单子叶植物或双子叶植物。
[0020]相对于现有技术，本专利技术具有如下有益效果：
[0021]本专利技术提供了一种小麦金属转运蛋白TaNRAMP3与应用，本专利技术通过对小麦金属转运蛋白TaNRAMP3的功能验证发现，与酵母缺陷菌株对照组相比，小麦金属转运蛋白TaNRAMP3转运锰的能力强，在低锰条件时，TaNRAMP3基因缺失可导致小麦植株矮化，且鲜重和叶绿素的降低，TaNRAMP3基因过表达则可导致小麦植株增高，且鲜重和叶绿素的升高，表明TaNRAMP3基因促进小麦生长发育，该TaNRAMP3基因对于小麦生长发育过程中不可或缺。本专利技术从分子机制上阐明TaNRAMP3基因在发育和植物低锰胁迫中的作用，为小麦分子育种提供理论基础和基因资源，为今后获得高产量的株系，提高植物对低锰胁迫的耐受性具有十分重要的意义，也为植物育种提供一种新的途径。
附图说明
[0022]图1为小麦TaNRAMP3基因转运铁、锰、锌元素能力的分析结果；
[0023]图2为转基因酵母中TaNRAMP3和IRT1基因表达的分析结果，其中泳道4为DNAmarker；
[0024]图3为野生型小麦、TaNRAMP3
‑
OE转基因小麦和TaNRAMP3
‑
RNAi转基因小麦中的TaNRAMP3的表达量结果；
[0025]图4为野生型小麦以及TaNRAMP3
‑
OE转基因小麦的低锰水培表型；
[0026]图5为野生型小麦以及TaNRAMP3
‑
RNAi转基因小麦的低锰水培表型；
[0027]图6为野生型小麦、TaNRAMP3
‑
RNAi转基因小麦以及TaNRAMP3
‑
OE转基因小麦在含有(+Mn)或不含MnSO4(
‑
Mn)条件下的株高结果；
[0028]图7为野生型小麦、TaNRAMP3
‑
RNAi转基因小麦以及TaNRAMP3
‑
OE转基因小麦在含有(+Mn)或不含MnSO4(
‑
Mn)条件下的鲜重结果；
[0029]图8为野生型小麦、TaNRAMP3
‑
RNAi转基因小麦以及TaNRAMP3
‑
OE转基因小麦在含有(+Mn)或不含MnSO4(
‑
Mn)条件下的叶绿素a含量结果；
[0030]图9为野生型小麦、TaNRAMP3
‑
RNAi转基因小麦以及TaNRAMP3
‑
OE转基因小麦在含有(+Mn)或不含MnSO4(
‑
Mn)条件下的叶绿素b含量结果。
具体实施方式
[0031]本专利技术提供了一种小麦金属转运蛋白TaNRAMP3，所述TaNRAMP3的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。
[0032]本专利技术通过蛋白质质谱分析和鉴定了小麦金属转运蛋白TaNRAMP3基因，该TaNRAMP3基因全长编码框核苷酸序列长度为1647本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小麦金属转运蛋白TaNRAMP3，其特征在于，所述TaNRAMP3的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。2.权利要求1所述的金属转运蛋白TaNRAMP3编码的蛋白质。3.一种含有权利要求1所述的金属转运蛋白TaNRAMP3的生物材料，其特征在于，为以下任意一种：A1)包含权利要求1所述金属转运蛋白TaNRAMP3的重组表达载体；A2)包含权利要求1所述金属转运蛋白TaNRAMP3的重组菌；A3)包含A1)所述的重组表达载体的重组菌。4.根据权利要求3所述的生物材料，其特征在于，所述重组表达载体的空载体包括pENTR、pCAMBIA1300
‑
EGFP、pCAMBIA1307
‑
FLAG、pYES2或pC336。5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王存，王章庆，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：发明
国别省市：