【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于植物基因工程，具体涉及环境胁迫蛋白csfkbp53及其应用。
技术介绍
1、茶树(camellia sinensis var.assamica)，属山茶科(theaceae)山茶属(camellia)，研究调查证实了茶树起源于我国西南地区，至今已有3000多年的种植栽培历史。古茶树指树龄在百年以上的人工栽培及野生的古茶树单株及其群落。古茶树由于生长年龄较长、根茎较深，更利于其吸收深层土壤中的养分并转化为滋味物质，古茶树鲜叶中茶多酚、茶氨酸等内含物质含量较高，使古树茶产品的滋味更加鲜爽、回甘快；同时由于野生古茶树资源的稀缺性以及不可再生性，使得古树茶具有更高的经济价值。古茶树由于长期处于人为干预较少的生长环境，在自然生长条件下还保留着许多对生物胁迫及非生物胁迫具有明显抗性的重要基因，这些优良抗性基因能为探明茶树基因组进化以及优良性状基因挖掘提供依据，是我国未来茶树种质资源创新、茶树品种改良的珍贵宝库。探明古茶树资源遗传进化关系以及筛选出优良抗性基因，使当前大规模种植的茶树品种具有更为显著的抗逆能力以及产生更大的经济效益，是对古茶树资源保护利用的热点研究方向。
2、温度是影响植物生长状态的重要因素。茶树生长极度依赖适宜的温度条件，最适宜生长的温度范围在20～25℃，长期的高温和低温环境都会限制茶树的正常生长。茶树生长早期春芽萌动的温度为10℃左右，低于该温度则会遭受低温胁迫影响。低温胁迫会影响植物的产量和品质，主要表现在会抑制植物根系发育，导致植株生长受阻。茶树在遭受低温胁迫时会损伤膜系统，低温会导致细胞膜
3、目前生产中应对冬春季茶树低温胁迫的手段多为物理以及化学措施，例如：茶园铺草、茶园熏烟、覆盖防冻、茶园开沟洒水、整枝修剪培养树冠、采用防冻风扇、叶面喷施海藻肥磷酸混合液、喷施褪黑素、喷洒水杨酸与壳聚糖混配防冻液以及利用遥感进行霜冻害精细化预警等。这些措施都需要大量的人工成本投入，相关措施不仅会对茶园环境以及茶叶品质造成破坏，同时由于各种不可控因素的影响导致最终成效可能与预期相去甚远。在茶树种质资源培育过程中杂交育种手段也被广泛应用，然而由于杂交方法需要不断选择优良性状单株致使实验规模不断扩大、获得纯合品种相对困难等原因，导致成功率较低且育种时间过长。分子育种技术可以提高育种的效率以及准确性，免除对父母本以及子代的性状检测，通过早世代选择减少育种规模，加快植物育种进程提高育种效率。与常规杂交育种方法相比降低了育种选择的盲目性，更有利于鉴定隐性等位基因、克服表型鉴定困难。
4、植物分子育种技术主要包括分子标记辅助育种与转基因技术，其目的主要包括提升作物品质以及增强抗逆性。近年来云抗10号、舒茶早、碧云以及龙井43的基因组测序结果相继公布，使得茶树抗寒基因的鉴定及分子育种研究成为可能。鉴定茶树抗寒性状基因，分析抗寒分子机理以及分析抗寒基因功能对茶树抗寒品种培育显得极为重要。fkbp(fk506binding protein)家族基因在植物生长发育和调控非生物胁迫等方面发挥着重要作用。breiman等研究发现rof1(atfkbp62)和rof2(atfkbp65)通过调控高温胁迫修复相关的小热激蛋白(shsps)的表达来响应高温胁迫，此外atfkbp20-1a在所有植物组织中都有高度表达，且表达量受到高温和干旱胁迫的诱导。然而茶树中fkbp家族基因具体功能还有待进一步研究。
技术实现思路
1、本专利技术针对上述现有技术存在的不足，提供一种环境胁迫蛋白csfkbp53及其应用。经实验证实，本专利技术的环境胁迫蛋白csfkbp53应用于提高植物尤其是茶树的低温抗性。
2、具体技术方案如下：
3、本专利技术的目的之一是提供环境胁迫蛋白csfkbp53，其氨基酸序列包括如seq idno.1所示的序列；
4、进一步，环境胁迫蛋白csfkbp53的氨基酸序列如seq id no.1所示。
5、具体地，上述环境胁迫蛋白csfkbp53获取自茶树(camellia sinensisvar.assamica)，所述的茶树为云抗10号(c.sinensis var.assamica cv.yunkang10)。
6、通过对云抗10号茶树全基因组数据的检索与验证，共获得了21个茶树csfkbp基因家族成员。利用生物信息学网站分析了21个茶树csfkbps的理化性质。结果显示，该家族编码蛋白由100～659个氨基酸构成，cds长度介于306～2429bp之间，蛋白质分子量在10.81～72.43kda之间，证明茶树csfkbp家族蛋白之间具有较大的差异性。理论pi值在4.52～10.44之间，其中57％的茶树csfkbp家族蛋白成员偏碱性。
7、利用实时荧光定量qrt-pcr方法检测低温处理条件下21个云抗10号fkbp家族基因的表达量变化，有4个基因的表达量表现出升高趋势。其中，csfkbp53表达量增加更为显著。
8、本专利技术的目的之二是提供上述环境胁迫蛋白csfkbp53在提高植物低温抗性中的应用。
9、进一步，所述的植物为茶树。
10、本专利技术利用实时荧光定量qrt-pcr方法检测低温处理条件下云抗10号csfkbp53基因的表达量变化。在10℃处理过程中，csfkbp53的表达量总体上呈现出增长趋势，24h后表达量明显增高，在72小时处理后表达量显著增长达到高峰，约达到未处理对照组的4倍。而在4℃处理过程中，相对于对照而言csfkbp53的表达量同样呈现增长趋势。4℃处理72小时表达量变化情况虽不及10℃处理显著，但相对于对照表达量仍增长了2倍，这说明csfkbp53对于低温胁迫具有明显的正向响应情况。
11、进一步，所述的植物为拟南芥。
12、通过克隆csfkbp53并构建p30-csfkbp53-3myc异源表达载体验证了过表达csfkbp53增强了转基因拟南芥植株的低温耐受性。低温胁迫处理下，csfkbp53过表达株系的生长显著优于低温处理对照组，具体表现在根长更长以及叶片紫化程度明显减弱。此外，pod、sod和cat检测结果显示，过表达csfkbp53拟南芥经过4℃低温处理24小时后，生理指标的活性明显提高，说明过表达csfkbp53增强了转基因拟南芥中pod、sod和cat活力，提高了细胞膜的通透性，最终导致转基因植株抗寒能力增强。
13、本专利技术的有益效果如下：
14、本专利技术从云抗10号(c.sinensis var.assamica cv.yunkang10)中筛选出了一个响应低温胁迫的基因csfkbp53，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.环境胁迫蛋白CsFKBP53，其特征在于，氨基酸序列包括如SEQ ID NO.1所示的序列。
2.根据权利要求1所述的环境胁迫蛋白CsFKBP53，其特征在于，氨基酸序列如SEQ IDNO.1所示。
3.根据权利要求1或2所述的环境胁迫蛋白CsFKBP53，其特征在于，获取自茶树。
4.根据权利要求3所述的环境胁迫蛋白CsFKBP53，其特征在于，所述的茶树为云抗10号。
5.如权利要求1～4任一项所述的环境胁迫蛋白CsFKBP53在提高植物低温抗性中的应用。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述的植物为茶树。
7.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述的植物为拟南芥。
【技术特征摘要】
1.环境胁迫蛋白csfkbp53，其特征在于，氨基酸序列包括如seq id no.1所示的序列。
2.根据权利要求1所述的环境胁迫蛋白csfkbp53，其特征在于，氨基酸序列如seq idno.1所示。
3.根据权利要求1或2所述的环境胁迫蛋白csfkbp53，其特征在于，获取自茶树。
4.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：葛红娟，宋永骏，刘丹丹，马荣群，黄粤，孙红涛，孙吉禄，纪高尚，
申请(专利权)人：青岛市农业科学研究院山东省农业科学院青岛市分院，
类型：发明
国别省市：
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