蛋白ZmRtn16在调控植物抗旱性中的应用制造技术

本发明专利技术公开了蛋白ZmRtn16在调控植物抗旱性中的应用，属于基因工程育种技术领域。本发明专利技术公开了蛋白质ZmRtn16或调控所述蛋白质编码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植物抗旱性中的应用，所述蛋白质为氨基酸序列是SEQ ID No.1的蛋白质。本发明专利技术还公开了提高植物抗旱性的方法，包括向受体植物中导入所述蛋白的编码基因，得到抗旱性高于所述受体植物的目的植物。本发明专利技术通过实验验证了蛋白ZmRtn16对植物抗旱性具有调控功能，蛋白ZmRtn16及其相关生物材料可应用于植物抗旱性调控。性调控。

【技术实现步骤摘要】
蛋白ZmRtn16在调控植物抗旱性中的应用


[0001]本专利技术涉及基因工程育种
，具体涉及蛋白ZmRtn16在调控植物抗旱性中的应用。

技术介绍

[0002]干旱是主要的农业自然灾害，全球约有43％的耕地位于干旱、半干旱地区，干旱造成的粮食损失占所有自然灾害造成的总损失的60％。玉米作为旱地作物中需水量大且对干旱胁迫敏感的作物，一旦发生水分缺乏将严重影响玉米的产量，因此进行玉米抗旱性的遗传改良研究尤为重要。
[0003]传统的育种技术具有周期长、盲目性高和工作量大等缺点，而且通过传统育种来提高粮食产量已经发展到一定瓶颈。近年来，随着植物分子生物学和遗传学等学科的发展以及植物抗逆分子机制的深入研究，通过基因工程的方法向植物中导入抗逆相关基因来提高作物的抗逆性已经变得日趋成熟，为玉米抗旱性的遗传改良提供可能的基因资源和理论依据。
[0004]玉米(Zea mays L.)作为我国广泛种植的重要的饲料及粮食作物，克隆玉米抗旱基因、改良玉米抗旱性并提高玉米产量具有重要意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是如何调控植物的抗旱性。
[0006]为解决上述技术问题，第一个方面，本专利技术提供蛋白质或调控所述蛋白质编码基因的表达的物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质的应用，所述应用可为下述任一种：
[0007]D1)蛋白质或调控所述蛋白质编码基因的表达的物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在调控植物抗旱性中的应用；
[0008]D2)蛋白质或调控所述蛋白质编码基因的表达的物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在制备调控植物抗旱性的产品中的应用；
[0009]D3)蛋白质或调控所述蛋白质编码基因的表达的物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在制备培育抗旱性植物的产品中的应用；
[0010]D4)蛋白质或调控所述蛋白质编码基因的表达的物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在植物育种中的应用；
[0011]所述蛋白质可为如下A1)、A2)或A3)：
[0012]A1)氨基酸序列是SEQ ID No.1的蛋白质；
[0013]A2)A1)所示的氨基酸序列经过一个以上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80％以上的同一性且与植物抗旱性相关的蛋白质；
[0014]A3)在A1)或A2)的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质。
[0015]本专利技术中，SEQ ID No.1由228个氨基酸残基组成。
[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]所述蛋白标签(protein
‑
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、示踪和/或纯化。所述蛋白标签可为Flag蛋白标签、His蛋白标签、MBP蛋白标签、HA蛋白标签、myc蛋白标签、GST蛋白标签和/或SUMO蛋白标签等。
[0018]进一步地，上述的应用中，所述调控所述蛋白质编码基因的表达的物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质为生物材料，所述生物材料可为下述B1)至B9)中的任一种：
[0019]B1)编码上述蛋白质的核酸分子；
[0020]B2)含有B1)所述核酸分子的表达盒；
[0021]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；
[0022]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；
[0023]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、或含有B3)所述重组载体的转基因植物细胞系；
[0024]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、或含有B3)所述重组载体的转基因植物组织；
[0025]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、或含有B3)所述重组载体的转基因植物器官；
[0026]B8)抑制或降低上述蛋白质的编码基因的表达的核酸分子或抑制或降低上述蛋白质的活性的核酸分子；
[0027]B9)含有B8)所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组微生物或转基因植物细胞系。
[0028]进一步地，上述的应用中，B1)所述核酸分子可为如下b1)至b3)任一项所示的DNA分子：
[0029]b1)编码链的编码序列是SEQ ID No.2所示的DNA分子；
[0030]b2)编码链的核苷酸序列是SEQ ID No.2所示的DNA分子；
[0031]b3)与b1)或b2)限定的核苷酸序列具有80％或80％以上同一性，且编码上述蛋白质的DNA分子；
[0032]B8)所述核酸分子可为表达靶向权利要求1中所述蛋白编码基因的gRNA的DNA分子或为靶向权利要求1中所述蛋白编码基因的gRNA。
[0033]上述应用中，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(％)。
[0034]上述应用中，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。
[0035]进一步地，上述应用中，上述gRNA的靶标序列可为SEQ ID No.3第1757
‑
1775位所示的核苷酸(即5'
‑
GGCGAGCGCGTGTTACATT
‑
3')。
[0036]上述相关生物材料中，B2)所述的表达盒是指能够在宿主细胞中表达上述蛋白质的DNA，该DNA不但可包括启动基因转录的启动子，还可包括终止基因转录的终止子。进一步，所述表达盒还可包括增强子序列。可用于本专利技术的启动子包括但不限于：组成型启动子，组织、器官和发育特异的启动子和诱导型启动子。启动子的例子包括但不限于：花椰菜花叶病毒的组成型启动子35S；来自西红柿的创伤诱导型启动子，亮氨酸氨基肽酶("LAP",Chao等人(1999)Plant Physiol 120:979
‑
992)；来自烟草的化学诱导型启动子，发病机理相关1(PR1)(由水杨酸和BTH(苯并噻二唑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.蛋白质或调控所述蛋白质编码基因的表达的物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质的应用，其特征在于：所述应用为下述任一种：D1)蛋白质或调控所述蛋白质编码基因的表达的物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在调控植物抗旱性中的应用；D2)蛋白质或调控所述蛋白质编码基因的表达的物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在制备调控植物抗旱性的产品中的应用；D3)蛋白质或调控所述蛋白质编码基因的表达的物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在制备培育抗旱性植物的产品中的应用；D4)蛋白质或调控所述蛋白质编码基因的表达的物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在植物育种中的应用；所述蛋白质为如下A1)、A2)或A3)：A1)氨基酸序列是SEQ ID No.1的蛋白质；A2)A1)所示的氨基酸序列经过一个以上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80％以上的同一性且与植物抗旱性相关的蛋白质；A3)在A1)或A2)的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述调控所述蛋白质编码基因的表达的物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质为生物材料，所述生物材料为下述B1)至B9)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、或含有B3)所述重组载体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、或含有B3)所述重组载体的转基因植物组织；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、或含有B3)所述重组载体的转基因植物器官；B8)抑制或降低权利要求1中所述蛋白质的编码基因的表达的核酸分子或抑制或降低权利要求1中所述蛋白质的活性的核酸分子；B9)含有B8)所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组微生物或转基因植物细胞系。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：B1)所述核酸分子为如下b1...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦峰，王书会，刘升学，田甜，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：