本发明专利技术公开了一种与植物抗逆性相关蛋白OsNPR3.1及其编码基因与应用。本发明专利技术将OsNPR3.1的编码基因序列导入水稻，得到OsNPR3.1过量表达水稻，本发明专利技术还将水稻中编码OsNPR3.1蛋白的DNA分子敲除，得到OsNPR3.1基因敲除水稻。通过实验证明：与野生型水稻相比，OsNPR3.1过量表达水稻耐冷性提高，OsNPR3.1基因敲除水稻耐冷性降低，说明OsNPR3.1具有调控植物耐冷性的功能，对于利用基因工程技术培育耐冷植物，增加植物产量具有重大价值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物，具体涉及一种与植物抗逆性相关的蛋白osnpr3.1及其编码基因与应用。
技术介绍
1、水稻是我国第一大粮食作物，全国约有2/3的人以稻米为食。东北寒地稻作区是我国主要的粳稻生产基地，占全国粳稻总面积的43％，产量占全国粳稻总产量的40％，在保障我国粮食安全中具有举足轻重的地位和作用。由于地理位置因素，东北稻区低温冷害时有发生，是限制寒地水稻生产的主要因素。特别是黑龙江省，每3～5年就发生1次较大的低温冷害，每次均造成减产30％以上，导致水稻难以稳产。因此，提高水稻耐冷性对保障寒地水稻高产稳产具有重大的战略意义，而解析水稻耐冷分子调控机制则为水稻耐冷性状的遗传改良和耐冷分子育种提供重要的指导。
2、植物耐低温胁迫是一个复杂的遗传性状，受多个基因/数量性状基因座控制。与其它农艺性状相比，水稻低温耐受性的遗传研究进展缓慢，目前只鉴定出少数耐低温基因。近年来研究表明npr1类蛋白在植物抗病反应中发挥重要作用，但在非生物胁迫应答过程中却鲜有报道。目前osnpr3.1在冷胁迫应答过程中的功能未有报道。
技术实现思路
1、本专利技术的第一个目的是提供osnpr3.1蛋白的新用途。
2、本专利技术提供了osnpr3.1蛋白在如下1)或2)或3)中的应用：
3、1)调控植物耐逆性；
4、2)培育耐逆性提高的转基因植物；
5、3)植物育种；
6、所述osnpr3.1蛋白为a1)或a2)或a3)或a4)：
7、a1)氨基酸序列是序列3所示的蛋白质；
8、a2)在序列3所示的蛋白质的n端或/和c端连接标签得到的融合蛋白质；
9、a3)将序列3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/或添加得到的与植物耐逆性相关的蛋白质；
10、a4)将序列3所示的氨基酸序列具有90％同一性、来源于水稻且与植物耐逆性相关的蛋白质。
11、上述a2)所述的蛋白质中，所述标签是指利用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。
12、上述a3)所述的蛋白质中，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/或添加或不超过9个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加或不超过8个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加或不超过7个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加或不超过6个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加或不超过5个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加或不超过4个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加或不超过3个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加或不超过2个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加或不超过1个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加。
13、上述a4)所述的蛋白质中，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lambdaratio分别设置为11，1和0.85(缺省值)并进行检索1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(％)。所述同一性包括与本专利技术的序列3所示的氨基酸序列具有90％或更高，或91％或更高，或92％或更高，或93％或更高，或94％或更高，或95％或更高，或96％或更高，或97％或更高，或98％或更高，或99％或更高同源性的氨基酸序列。
14、上述a1)或a2)或a3)或a4)所述的蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。
15、本专利技术的第二个目的是提供与osnpr3.1蛋白相关的生物材料的新用途。
16、本专利技术提供了与osnpr3.1蛋白相关的生物材料在如下1)或2)或3)中的应用：
17、1)调控植物耐逆性；
18、2)培育耐逆性提高的转基因植物；
19、3)植物育种；
20、所述生物材料为下述a1)至a8)中的任一种：
21、a1)编码上述osnpr3.1蛋白的核酸分子；
22、a2)含有a1)所述核酸分子的表达盒；
23、a3)含有a1)所述核酸分子的重组载体；
24、a4)含有a2)所述表达盒的重组载体；
25、a5)含有a1)所述核酸分子的重组微生物；
26、a6)含有a2)所述表达盒的重组微生物；
27、a7)含有a3)所述重组载体的重组微生物；
28、a8)含有a4)所述重组载体的重组微生物。
29、上述应用中，a1)所述核酸分子为如下b1)或b2)所示的基因：
30、b1)序列2所示的dna分子；
31、b2)与b1)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码上述osnpr3.1蛋白的dna分子。
32、本领域普通技术人员可以很容易地采用已知的方法，例如定向进化和点突变的方法，对本专利技术的编码osnpr3.1蛋白的核苷酸序列进行突变。那些经过人工修饰的，具有编码osnpr3.1蛋白的核苷酸序列75％或者更高同一性的核苷酸，只要编码osnpr3.1蛋白且具有相同功能，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。
33、这里使用的术语“同一性”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序列3所示的氨基酸序列组成的蛋白质的核苷酸序列具有75％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。
34、上述75％或75％以上同一性，可为80％、85％、90％或95％以上的同一性。
35、上述a2)中，所述表达盒(osnpr3.1基因表达盒)是指能够在宿主细胞中表达osnpr3.1蛋白的dna，该dna不但可包括启动osnpr3.1转录的启动子，还可包括终止osnpr3.1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及诱导型启动子。合适的转录终止子包括但不限于：农杆菌胭脂碱合成酶终止子(nos终止子)、花椰菜花叶病毒camv35s终止子、tml终止子、豌豆rbcs e9终止子和胭脂氨酸和章鱼氨酸合酶终止子。
36、上述a3)和a4)中，所述载体可本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.OsNPR3.1蛋白在如下1)或2)或3)中的应用：
2.与OsNPR3.1蛋白相关的生物材料在如下1)或2)或3)中的应用：
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：A1)所述核酸分子为如下B1)或B2)所示的基因：
4.抑制OsNPR3.1蛋白的物质在如下4)或5)中的应用：
5.一种培育耐逆性提高的转基因植物的方法，包括如下步骤：提高受体植物中OsNPR3.1蛋白的含量和/或活性，得到转基因植物；所述转基因植物的耐逆性高于所述受体植物；所述OsNPR3.1蛋白为a1)或a2)或a3)或a4)：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述提高受体植物中OsNPR3.1蛋白的含量和/或活性的方法为在受体植物中过表达OsNPR3.1蛋白；
7.一种培育耐逆性降低的转基因植物的方法，包括如下步骤：降低受体植物中OsNPR3.1蛋白的含量和/或活性，得到转基因植物；所述转基因植物的耐逆性低于所述受体植物；
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述降低受体植物中OsNPR3.1蛋白的含量和/或活性的方法为将敲除编码OsNPR3.1蛋白基因的物质导入受体植物中；
9.根据权利要求1-4任一所述的应用或权利要求5-8任一所述的方法，其特征在于：所述耐逆性为耐冷性；
10.一种特异sgRNA或含有所述sgRNA编码基因的表达盒、载体、宿主细胞、工程菌或转基因植物细胞系，所述sgRNA的靶序列为序列4所示的DNA分子。
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【技术特征摘要】
1.osnpr3.1蛋白在如下1)或2)或3)中的应用：
2.与osnpr3.1蛋白相关的生物材料在如下1)或2)或3)中的应用：
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：a1)所述核酸分子为如下b1)或b2)所示的基因：
4.抑制osnpr3.1蛋白的物质在如下4)或5)中的应用：
5.一种培育耐逆性提高的转基因植物的方法，包括如下步骤：提高受体植物中osnpr3.1蛋白的含量和/或活性，得到转基因植物；所述转基因植物的耐逆性高于所述受体植物；所述osnpr3.1蛋白为a1)或a2)或a3)或a4)：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述提高受体植物中osnpr3.1蛋白的含量和/或活性的方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓丽，孙明哲，沈阳，李宛鸿，吴浩，贾博为，才晓溪，
申请(专利权)人：黑龙江八一农垦大学，
类型：发明
国别省市：
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