提高植物耐盐性的方法及其所用蛋白质与相关生物材料技术

本发明专利技术公开了提高植物耐盐性的方法及其所用蛋白质与相关生物材料。本发明专利技术提高植物耐盐性的方法，包括如下步骤：增强受体植物中蛋白质RIP1的表达，得到耐盐性高于所述受体植物的目的植物。导入RIP1基因的拟南芥突变体的盐胁迫实验证明，增强RIP1基因的表达，能提高耐盐性，可耐受浓度高达450mM的NaCl盐胁迫。因此，通过合理利用RIP1基因可以调控耐盐性，有助于盐碱地资源的有效利用。助于盐碱地资源的有效利用。助于盐碱地资源的有效利用。

【技术实现步骤摘要】
提高植物耐盐性的方法及其所用蛋白质与相关生物材料


[0001]本专利技术涉及生物
中提高植物耐盐性的方法及其所用蛋白质与相关生物材料。

技术介绍

[0002]盐胁迫是植物生长和产量的主要限制性因素之一，可引起植物体内一系列的生理和代谢反应，从而造成植物减产甚至死亡。土壤盐渍化造成的耕地资源破坏、农业生产损失，已成为世界性的生态问题。由于大多数植物尤其是农作物对盐胁迫敏感，因此土壤盐渍化已经成为限制全球农业生产力的重要因素。而实践证明，改良盐渍土是一项复杂、难度大、用时长的工作，故揭示植物应对盐胁迫的机制，并据此提高植物的耐盐能力，已经成为促进农业生产的重要基础。
[0003]植物耐盐的复杂性使得利用传统育种的方法来提高作物耐盐能力十分困难，近几年的研究表明，植物的耐盐性复杂并涉及细胞适应的多重机制以及多种代谢途径，植物要达到离子平衡，必须要进行三方面相互联系的调节，首先必须防止植物受到毒害，其次植物在逆境下要重建一个平衡的体内环境，最后生长必须可以恢复。因而使用生物技术方法从遗传上设计耐盐作物成为当前农业领域的研究热点。
[0004]已有许多与植物耐盐相关的基因被克隆研究，包括编码各种有机溶质合成酶的基因：如参与脯氨酸合成的P5cs基因、与甜菜碱合成有关的基因、与甘露醇合成有关的基因；LEA蛋白基因；具有抗氧化胁迫作用的过氧化酶基因等，但大多需要与其它多个耐盐基因共同作用才可能获得较为理想的耐盐效果。需要从不同种类的植物中有目的地克隆其它不影响植物正常生长的耐盐基因，以期获得具有良好耐盐性的作物。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是如何提高植物抗盐碱能力。
[0006]为了解决以上技术问题，本专利技术的目的是提供了一种通过蛋白质RIP1提高植物耐盐性的方法，包括如下步骤：增强受体植物中蛋白质RIP1的表达，得到耐盐性高于所述受体植物的目的植物；所述蛋白质RIP1是如下A1)、A2)或A3)的蛋白质：
[0007]A1)氨基酸序列是序列表中SEQ ID NO:2的蛋白质；
[0008]A2)将A1)的蛋白质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、来源于高粱且具有相同活性的蛋白质；
[0009]A3)在A1)或A2)的N末端或/和C末端连接蛋白质标签得到的融合蛋白质。
[0010]上述方法中，序列表中的SEQ ID No:2由126个氨基酸残基组成。
[0011]上述方法中，所述蛋白质标签(protein
‑
tag)是指利用DNA体外重组技术，与目的蛋白质一起融合表达的一种多肽或者蛋白质，以便于目的蛋白质的表达、检测、示踪和/或纯化。所述蛋白质标签可为Flag标签、His标签、MBP标签、HA标签、myc标签、GST标签和/或SUMO标签等。
[0012]上述方法中，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(％)。
[0013]上述方法中，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。
[0014]上述方法中，所述增强RIP1蛋白质的表达通过将编码所述蛋白质的核酸分子导入受体植物中实现。
[0015]上述方法中，其中所述的核酸分子可先进行如下修饰，再导入受体植物中，以达到更好的表达效果：
[0016]1)修饰邻近起始甲硫氨酸的基因序列，以使翻译有效起始；例如，利用在植物中已知的有效的序列进行修饰；
[0017]2)与各种植物表达的启动子连接，以利于其在植物中的表达；所述启动子可包括组成型、诱导型、时序调节、发育调节、化学调节、组织优选和组织特异性启动子；启动子的选择将随着表达时间和空间需要而变化，而且也取决于靶物种；例如组织或器官的特异性表达启动子，根据需要受体在发育的什么时期而定；尽管证明了来源于双子叶植物的许多启动子在单子叶植物中是可起作用的，反之亦然，但是理想地，选择双子叶植物启动子用于双子叶植物中的表达，单子叶植物的启动子用于单子叶植物中的表达；
[0018]3)与适合的转录终止子连接，也可以提高本专利技术基因的表达效率；例如来源于CaMV的tml，来源于rbcS的E9；任何已知在植物中起作用的可得到的终止子都可以与本专利技术基因进行连接；
[0019]4)引入增强子序列，如内含子序列(例如来源于Adhl和bronzel)和病毒前导序列(例如来源于TMV,MCMV和AMV)。
[0020]所述的核酸分子可通过使用Ti质粒，植物病毒栽体，直接DNA转化，微注射，电穿孔等常规生物技术方法导入植物细胞(Weissbach,1998，Method for Plant Molecular Biology VIII,Academy Press,New York,pp.411
‑
463；Geiserson and Corey,1998,Plant Molecular Biology(2nd Edition)。
[0021]上述方法中，所述受体植物可为转基因植物，也可为通过杂交等常规育种技术获得的植物。
[0022]上述方法中，所述转基因植物理解为不仅包含第一代到第二代转基因植物，也包括其子代。对于转基因植物，可以在该物种中繁殖该基因，也可用常规育种技术将该基因转移进入相同物种的其它品种，特别包括商业品种中。所述转基因植物包括种子、愈伤组织、完整植株和细胞。
[0023]上述方法中，所述受体植物可为单子叶植物或双子叶植物。所述单子叶植物可为高粱、玉米、水稻或小麦；所述双子叶植物可为拟南芥、大豆或棉花。
[0024]本专利技术还保护上述蛋白质RIP1。
[0025]本专利技术还保护和上述蛋白质RIP1相关的生物材料，所述生物材料为下述B1)至B4)
中的任一种：
[0026]B1)编码蛋白质RIP1的核酸分子；
[0027]B2)含有B1)所述核酸分子的表达盒；
[0028]B3)含有B1)所述核酸分子的重组载体、或含有B2)所述表达盒的重组载体；
[0029]B4)含有B1)所述核酸分子的重组微生物、或含有B2)所述表达盒的重组微生物、或含有B3)所述重组载体的重组微生物。
[0030]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。
[0031]上述生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.提高植物耐盐性的方法，其特征在于，包括如下步骤：增强受体植物中蛋白质RIP1的表达，得到耐盐性高于所述受体植物的目的植物；所述蛋白质RIP1是如下A1)、A2)或A3)的蛋白质：A1)氨基酸序列是序列表中SEQ ID NO:2的蛋白质；A2)将A1)的蛋白质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、来源于高粱且具有相同活性的蛋白质；A3)在A1)或A2)的N末端或/和C末端连接蛋白质标签得到的融合蛋白质。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述受体植物为单子叶植物或双子叶植物。3.权利要求1中所述的蛋白质RIP1。4.生物材料，其特征在于，所述生物材料为下述B1)至B4)中的任一种：B1)编码权利要求3所述蛋白质RIP1的核酸分子；B2)含有B1)所述核酸分子的表达盒；B3)含有B1)所述核酸分子的重组载体、或含有B2)所述表达盒的重组载体；B4)含有B1)所述核酸分子的重组微生物、或含有B2)所述表达盒的重组微生物、或含有B3)所述重组载体的重组微生物。5.根据权利要求4所述的生物材料，其特征在于，B1)所述核酸分子为如下...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚琴芳，姚松泉，张卫良，邱芬，慎思杰，倪佳希，
申请(专利权)人：湖州松泉农业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：