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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于基因工程育种,具体涉及一种抗烟嘧磺隆相关蛋白及其编码基因与应用。
技术介绍
1、杂草作为农业中有害生物之一,是影响农作物高产稳产的重要因素。近年来,我国玉米种植面积不断增加,已经成为我国种植面积最大的谷类作物。随着玉米种植面积的增加,除草剂也已成为玉米田杂草防除中不可缺少的部分,尤其是玉米田防除禾本科杂草的除草剂的使用对玉米生产至关重要。烟嘧磺隆是玉米田防除禾本科杂草的最主要除草剂,随着玉米种植面积的增加,烟嘧磺隆的使用面积和用量也逐年增大。在我国,由于农民施药技术水平低,喷洒器械落后等原因,造成了除草剂应用剂量过大,土壤中除草剂残留积累过多严重影响到后茬作物的轮作,同时也造成了田间杂草对除草剂的抗药性逐年增加的累积效应,抗性杂草的种类和数量逐年增加,给农业生产造成严重损失,并严重影响了我国农业种植业结构的调整。目前,烟嘧磺隆在我国玉米田已经应用了超过30年,已有研究报道了近年来烟嘧磺隆对玉米田马唐、野黍、稗草等禾本科杂草的防效逐年下降,杂草对烟嘧磺隆的抗性水平和数量也在增加,同时杂草抗性的增强导致了烟嘧磺隆用量的增加,会给后茬大豆、甜菜等作物的种植造成不同程度的药害,并已成为一个亟待解决的生产问题和环保问题。
2、除草剂靶标基因突变往往是杂草对除草剂产生抗性的主要原因,关键位点的氨基酸变化会造成除草剂分子与作用靶标蛋白难以结合或完全不能结合,导致除草剂对杂草防除效果不理想或者完全没有防效,这种现象在单一作用靶标的除草剂上表现尤为突出,如als抑制剂,磺酰脲类、咪唑啉酮类、磺酰胺类等。随着现代生物技术的
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是:如何挖掘抗性基因,培育抗除草剂的植物。
2、为解决上述技术问题,第一个方面,本专利技术提供蛋白质,所述蛋白为下述中的任一种:
3、p1)、氨基酸序列是seq id no.6所示的蛋白质;
4、p2)、氨基酸序列是seq id no.5所示的蛋白质;
5、p3)、与p1)或p2)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p1)或p2)所示的蛋白质具有80%以上的同一性且与植物乙酰乳酸合成酶(als)相关的蛋白质;
6、p4)、在p1)-p3)中的n端和/或c端连接标签得到的融合蛋白质。
7、进一步地,上述的蛋白质来源于野黍。
8、其中,seq id no.5和seq id no.6分别由639个氨基酸残基组成。
9、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。
10、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。
11、为解决上述技术问题,第二个方面,本专利技术提供与上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:
12、b1)、编码上述蛋白质的核酸分子;
13、b2)、含有b1)所述核酸分子的表达盒;
14、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;
15、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;
16、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;
17、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;
18、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。
19、进一步地,上述的生物材料中,b1)所述核酸分子为如下b1)至b3)任一项所示的dna分子:
20、b1)、编码链的编码序列是seq id no.3所示的dna分子;
21、b2)、编码链的编码序列是seq id no.2所示的dna分子;
22、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。
23、本专利技术中,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 r esidue gap cost和lambdaratio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(%)。
24、本专利技术中,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。
25、为解决上述技术问题,第三个方面,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,所述应用为下述任一种:
26、a1)、蛋白质或调控所述蛋白质编码基因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或微生物烟嘧磺隆抗性中的应用;
27、a2)、蛋白质或调控所述蛋白质编码基因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或微生物烟嘧磺隆抗性的产品中的应用;
28、a3)、蛋白质或调控所述蛋白质编码基因表达的物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在培育抗烟嘧磺隆植物或微生物中的应用;
29、a4)、蛋白质或调控所述蛋白质编码基因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烟嘧磺隆植物或微生物的产品中的应用;
30、a5)、蛋白质或调控所述蛋白质编码基因表达的物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.蛋白质,其特征在于:所述蛋白为下述中的任一种:
2.根据权利要求1所述的蛋白质,其特征在于:所述蛋白质来源于野黍。
3.与权利要求1或2所述蛋白质相关的生物材料,其特征在于:所述生物材料为下述中的任一种:
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b1)至b3)任一项所示的DNA分子:
5.蛋白质或调控所述蛋白质编码基因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:
6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于:所述调控所述蛋白质编码基因表达的物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质为提高或上调所述蛋白质编码基因表达的物质或提高或上调所述蛋白质活性或含量的物质,所述调控植物或微生物烟嘧磺隆抗性为提高所述植物或微生物的烟嘧磺隆抗性。
7.一种调控植物或微生物抗逆性的方法,其特征在于:所述方法包括通过调控权利要求1或2所述蛋白质的编码基因的表达或调控所述权利要求1或2所述蛋白质的活性或含量,来调控植物或微生物的烟嘧磺隆抗性。
8.根据权利要
9.一种培育抗烟嘧磺隆的植物或微生物的方法,包括上调或促进或提高目的植物或微生物中权利要求1或2所述蛋白质的编码基因的表达量,得到烟嘧磺隆抗性提高的植物或微生物,所述烟嘧磺隆抗性提高的植物或微生物的烟嘧磺隆抗性高于所述目的植物或微生物。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的方法,其特征在于:所述植物或微生物为下述任一种:
...【技术特征摘要】
1.蛋白质,其特征在于:所述蛋白为下述中的任一种:
2.根据权利要求1所述的蛋白质,其特征在于:所述蛋白质来源于野黍。
3.与权利要求1或2所述蛋白质相关的生物材料,其特征在于:所述生物材料为下述中的任一种:
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b1)至b3)任一项所示的dna分子:
5.蛋白质或调控所述蛋白质编码基因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:
6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于:所述调控所述蛋白质编码基因表达的物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质为提高或上调所述蛋白质编码基因表达的物质或提高或上调所述蛋白质活性或含量的物质,所述调控植物或微生物烟嘧磺隆抗性为提高所述植物或微生物的烟嘧磺隆抗性。
7.一种调控植物或微生物抗...
【专利技术属性】
技术研发人员:韩玉军,马红,王月超,陶波,滕春红,
申请(专利权)人:东北农业大学,
类型:发明
国别省市:
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