本发明专利技术公开了TaSPDT蛋白及其编码基因与应用。本发明专利技术属于生物技术领域，具体涉及TaSPDT蛋白及其编码基因与应用。本发明专利技术的蛋白质是如下任一种的蛋白质：氨基酸序列如SEQ ID No.4、SEQ ID No.5或SEQ ID No.6所示的蛋白质；或将上述蛋白质经过氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的蛋白质具有80％以上的同一性且具有调控小麦生长发育性能和种子磷积累量的蛋白质；或将上述蛋白质的N末端或/和C末端连接蛋白质标签得到的融合蛋白质。通过调控目的植物中蛋白质TaSPDT的活性和/或含量，或/和蛋白质的编码基因的表达量，可以调控小麦生长发育性能和种子磷积累量。小麦生长发育性能和种子磷积累量。
【技术实现步骤摘要】
TaSPDT蛋白及其编码基因与应用
[0001]本专利技术属于生物
，具体涉及TaSPDT蛋白及其编码基因与应用。
技术介绍
[0002]磷是植物生长发育必须的三大营养元素之一，但同时也是植物生长的主要限制因素，因为土壤内的磷易与铁、铝和钙等金属离子螯合成不溶物，难以被植物吸收。通常需要施用磷肥，来提高作物产量。然而由于Pi在土壤中的高固定率和低扩散率，需要过量施磷来满足作物生长需要，这与有限的磷矿存量产生了矛盾，也对环境造成了污染。
[0003]小麦是世界上三大粮食作物之一，需要施用大量的磷肥，其中用于小麦的磷肥达施磷总量的16.1％，然而磷肥的当季利用率很低，只能达到15
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30％，过半被土壤固定为缓效态或无效态磷，这也导致了出现大量的耕地中总磷含量高，但有效磷含量较低的情况。大量的施用磷肥加速了磷矿石的消耗，引起水体富营养化，威胁着现代农业的可持续发展。
[0004]植株吸收的磷一部分积累在根、茎等器官中，一部分随着生殖生长的进行贮藏在种子中。小麦等作物中约30
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60％的磷以植酸形式积累在种子的糊粉层和胚芽中。非反刍动物如人类、猪、家禽和鱼类不能合成植酸酶，植酸盐不能被消化吸收。大量未消化的植酸盐从畜禽粪便中排泄到环境中，会造成农业磷污染和水体富营养化。Akond等人发现大豆中植酸浓度与Fe、Mg、Ca等矿物质的生物利用度呈负相关。种子中过多的植酸积累导致谷物和豆类为主食的人群极易缺乏矿物质营养。同时植酸盐还能够与碱性氨基酸、种子中贮藏的蛋白和消化道中的酶形成复合物，降低氨基酸的可用性、蛋白质消化率和消化酶的活性。
[0005]因此，从优化植株中磷的分配角度出发，开展小麦等农作物地上部磷的转运和分配机制的研究，有望为提升磷的利用效率、减少资源投入、降低植酸等“抗营养物质”积累提供一定的理论指导。
技术实现思路
[0006]本专利技术所要解决的技术问题是如何调控小麦生长发育性能和种子磷积累量。
[0007]为了解决现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种蛋白质。
[0008]本专利技术提供的蛋白质可为如下任一种的蛋白质：
[0009]A1)氨基酸序列如SEQ ID No.4所示的蛋白质；
[0010]A2)氨基酸序列如SEQ ID No.5所示的蛋白质；
[0011]A3)氨基酸序列如SEQ ID No.6所示的蛋白质；
[0012]A4)将A1)、A2)或A3)的蛋白质经过氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与A1)、A2)或A3)所示的蛋白质具有80％以上的同一性且具有调控小麦生长发育性能和种子磷积累的蛋白质；例如本领域技术人员可根据如SEQ ID No.4、SEQ ID No.5、SEQ ID No.6所示的氨基酸序列以及氨基酸的保守性替换等本领域常规技术手段，在不影响其活性的前提下，通过取代、缺失和/或增加一个或几个氨基酸，得到与如SEQ ID No.4、SEQ ID No.5、SEQ ID No.6所示的氨基酸序列具有相同功能的蛋白突变体；
[0013]A5)在A1)、A2)、A3)或A4)的N末端或/和C末端连接蛋白质标签得到的融合蛋白质。
[0014]上述A1)所述蛋白质的名称为TaSPDT。
[0015]为了使A1)中的蛋白质便于纯化或检测，可在由序列表中SEQ ID No.4、SEQ ID No.5、SEQ ID No.6所示的氨基酸序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接标签蛋白。
[0016]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。
[0017]所述标签蛋白包括但不限于：GST(谷胱甘肽巯基转移酶)标签蛋白、His6标签蛋白(His
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tag)、MBP(麦芽糖结合蛋白)标签蛋白、Flag标签蛋白、SUMO标签蛋白、HA标签蛋白、Myc标签蛋白、eGFP(增强型绿色荧光蛋白)、eCFP(增强型青色荧光蛋白)、eYFP(增强型黄绿色荧光蛋白)、mCherry(单体红色荧光蛋白)或AviTag标签蛋白。
[0018]本领域普通技术人员可以很容易地采用已知的方法，例如定向进化或点突变的方法，对本专利技术的编码蛋白质TaSPDT的核苷酸序列进行突变。那些经过人工修饰的，具有与本专利技术分离得到的蛋白质TaSPDT的核苷酸序列75％或75％以上同一性的核苷酸，只要编码蛋白质TaSPDT且具有蛋白质TaSPDT功能，均是衍生于本专利技术的核苷酸序列并且等同于本专利技术的序列。
[0019]上述75％或75％以上同一性，可为80％、85％、90％或95％以上的同一性。
[0020]本文中，同一性是指氨基酸序列或核苷酸序列的同一性。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(％)。
[0021]本文中，所述80％以上的同一性可为至少80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或99％的同一性。
[0022]本文中，所述90％以上的同一性可为至少90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或99％的同一性。
[0023]上文中，所述蛋白质来源于小麦(Triticum aestivum L.)。
[0024]本专利技术还提供了与上述蛋白质相关的生物材料，所述生物材料可为下述中的任一种：
[0025]B1)编码前文所述蛋白质的核酸分子；
[0026]B2)含有B1)所述核酸分子的表达盒；
[0027]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；
[0028]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；
[0029]B5)含有B1)所述核酸分子的转基因植物细胞系、或含有B2)所述表达盒的转基因植物细胞系；
[0030]B6)含有B1)所述核酸分子的转基因植物组织、或含有B2)所述表达盒的转基因植物组织；
[0031]B7)含有B1)所述核酸分子的转基因植物器官、或含有B2)所述表达盒的转基因植
物器官；
[0032]C1)抑制或降低或沉默前文所述蛋白质的编码基因表达的核酸分子；
[0033]C2)表达C1)所述核酸分子的编码基因；
[0034]C3)含有C2)所述编码基因的表达盒；<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.蛋白质，所述蛋白质是如下任一种的蛋白质：A1)氨基酸序列如SEQ ID No.4所示的蛋白质；A2)氨基酸序列如SEQ ID No.5所示的蛋白质；A3)氨基酸序列如SEQ ID No.6所示的蛋白质；A4)将A1)、A2)或A3)的蛋白质经过氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与A1)、A2)或A3)所示的蛋白质具有80％以上的同一性且具有调控小麦生长发育性能和种子磷积累量的蛋白质；A5)在A1)、A2)、A3)或A4)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所述的蛋白质，其特征在于：所述蛋白质来源于小麦。3.与权利要求1或2所述蛋白质相关的生物材料，所述生物材料为下述中的任一种：B1)编码权利要求1中所述蛋白质的核酸分子；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；B5)含有B1)所述核酸分子的转基因植物细胞系、或含有B2)所述表达盒的转基因植物细胞系；B6)含有B1)所述核酸分子的转基因植物组织、或含有B2)所述表达盒的转基因植物组织；B7)含有B1)所述核酸分子的转基因植物器官、或含有B2)所述表达盒的转基因植物器官；C1)抑制或降低或沉默权利要求1或2中所述蛋白质的编码基因表达的核酸分子；C2)表达C1)所述核酸分子的编码基因；C3)含有C2)所述编码基因的表达盒；C4)含有C2)所述编码基因的重组载体、或含有C3)所述表达盒的重组载体；C5)含有C2)所述编码基因的重组微生物、或含有C3)所述表达盒的重组微生物、或含有C4)所述重组载体的重组微生物；C6)含有C2)所述编码基因的转基因植物细胞系、或含有C3)所述表达盒的转基因植物细胞系、或含有C4)所述重组载体的转基因植物细胞系；C7)含有C2)所述编码基因的转基因植物组织、或含有C3)所述表达盒的转基因植物组织、或含有C4)所述重组载体的转基因植物组织；C8)含有C2)所述编码基因的转基因植物器官、或含有C3)所述表达盒的转基因植物器官、或含有C4)所述重组载体的转基因植物器官。4.根据权利要求3所述的生物材料，其特征在于：B1)所述核酸分子为如下E1)、E2)或E2)所示的基因：E1)编码链的编码序列是SEQ ID No.1的cDNA分子或DNA分子；E2)编码链的编码序列是SEQ ID No.2的cDNA分子或DNA分子；E3)编码链的编码序列是SEQ ID No.3的cDNA分子或DNA分子。5.应用，其特征在于：所述应用为下述任一种：
U1)权利要求1或2所述的蛋白质或调控基因的表达物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在调控小麦生长发育性能和种子磷积累量中的应用；U2...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙昊，焦浈，王爱英，王蓉，崔轲乔，段耀科，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：
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