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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物,具体涉及大豆gmesr1基因在调控植物蛋白质含量中的应用。
技术介绍
1、esr1基因属于ap2/erebp家族。该反应家族参与各种生物功能,贯穿植物的整个生长发育过程,并且还会响应高盐度、干旱等不利的环境信号。该转录因子家族属于植物特有,并且该转录因子包含不少于144个家族成员。
2、esr1属于erebp亚家族中的转录因子。erf家族是ap2/erf家族中最大的分支,成员包含一个或两个具有特定dna结合基序的ap2/erf结构域。ap2/erf域和esr基因中esr特定基序之间的区域被认为是增强芽再生的必要区域。esr1作为转录激活物质发挥作用。同时esr1基因的erf结构域(与细胞分裂素的诱导密切相关)与编码乙烯应答系统gcc box(gccgcc)顺式作用元件专一结合,因此认为esr1基因该转录区域可能在乙烯信号途径上。
3、在esr1被发现之前,科学家已通过遗传学方法获得了许多影响拟南芥芽期的调节因子。如cycd3、rd3、srd1和srd2在芽形成中扮演重要角色,cycd3控制器官发生能力的获得,srd3参与调控芽器官发生,srd1和srd2参与调控芽再分化。
4、有研究者通过对拟南芥cdna文库的功能性筛选获得新的cdna即esr1(enhancerofshoot regeneration1),并对其功能进行研究。研究结果表明,在存在外源细胞分裂素的情况下,esr1的过量表达可以极大程度的提高根外植体再生的效率。后续研究发现esr1不仅在分生组织中心区的表达会
5、有研究者提出esr1促进茎尖分生组织结构的形成。同时发现与esr1同源性较高的esr2,二者在芽再生中的功能并不完全相同的。除此之外,esr1和esr2在茎尖胚胎区域协同调控胚胎后续区域形状结构的形成。形状结构形成后cuc、shootmeristemless和wusche基因才能表达。同时发现esr1和esr2也通过与bim1基因相互作用促进拟南芥胚芽形状结构的形成。
6、esr1基因也有促进诱导愈伤组织的作用。esr1由wind1激活并分级转录,进而调解伤口诱导的愈伤组织形成以及促进随后不定芽再生。在植物受到创伤后,wind1(woundinduced dedifferentiation1)通过激活细胞分裂素信号来促进愈伤组织在伤口部位的形成。wind1过量表达的植物表现出体细胞胚胎发生,也促进了体外组织培养过程中的器官再生。
7、拟南芥esr1基因超表达可以让根外植体在不需要细胞分裂素亦或微量细胞分裂素的培养基中能够发现有不定芽的产生,根外植体培养在添加过量的细胞分裂素的培养基条件下,拟南芥esr1基因超表达的外植体也可以很大水平上提高不定芽的增生率。
8、由上述研究可见,目前关于esr1基因的报导多与植物再生方面有关,关于品质方面的研究并未发现报道。大豆作为我国最重要的农作物之一,其品质对以大豆为原料的产业具有重要影响,如能研究esr1基因对于大豆品质调控的影响,将为大豆品质的提升奠定一定的基础。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是如何调控或改善植物(如大豆)的蛋白质含量。所要解决的技术问题不限于所描述的技术主题,本领域技术人员通过以下描述可以清楚地理解本文未提及的其它技术主题。
2、为解决上述技术问题,本专利技术首先提供了蛋白质或调控所述蛋白质活性和/或含量的物质的应用,所述应用为下述任一种:
3、d1)蛋白质或调控所述蛋白质活性和/或含量的物质在调控植物蛋白质含量中的应用;
4、d2)蛋白质或调控所述蛋白质活性和/或含量的物质在制备调控植物蛋白质含量的产品中的应用;
5、d3)蛋白质或调控所述蛋白质活性和/或含量的物质在培育蛋白质含量改变的植物中的应用;
6、d4)蛋白质或调控所述蛋白质活性和/或含量的物质在制备培育蛋白质含量改变的植物的产品中的应用;
7、d5)蛋白质或调控所述蛋白质活性和/或含量的物质在改良高蛋白质含量品种或制备高蛋白质含量品种的产品中的应用;
8、d6)蛋白质或调控所述蛋白质活性和/或含量的物质在植物育种中的应用;
9、所述蛋白质为下述任一种:
10、a1)氨基酸序列是seq id no.1的蛋白质;
11、a2)将seq id no.1所示的氨基酸序列经过氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的具有相同功能的由a1)衍生的或与a1)所示的蛋白质具有80%以上的同一性的蛋白质;
12、a3)在a1)或a2)的n端和/或c端连接标签得到的具有相同功能的融合蛋白质。
13、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.1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。
14、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-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。
15、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gmesr1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gmesr1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gmesr1且具有蛋白质gmesr1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。
16、上述75%或75%以上同一性,可为80%、85%、90%或95%以上的同一性。
17、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)并进行检索以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(%)。
18、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。
...【技术保护点】
1.蛋白质或调控所述蛋白质活性和/或含量的物质的应用,其特征在于,所述应用为下述任一种:
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述蛋白质来源于大豆。
3.与权利要求1或2中所述蛋白质相关的生物材料的应用,其特征在于,所述应用为下述任一种:
4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,B1)所述核酸分子为如C1)、C2)或C3)所示的所述蛋白质的编码基因:
5.一种培育蛋白质含量增加的植物的方法,其特征在于,所述方法包括提高目的植物中权利要求1或2中所述蛋白质的含量和/或活性,得到蛋白质含量强于所述目的植物的蛋白质含量的植物。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述提高目的植物中权利要求1或2中所述蛋白质的含量和/或活性通过提高目的植物中所述蛋白质的编码基因的表达量实现。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述提高目的植物中所述蛋白质的编码基因的表达量通过将权利要求1或2中所述蛋白质的编码基因导入所述目的植物实现。
8.一种调控植物蛋白质含量的方法,其特征在于,所述方法包括通过调
9.根据权利要求1-4中任一所述的应用,和/或,权利要求5-8中任一所述的方法,其特征在于,所述植物为下述任一种
10.权利要求1或2中所述蛋白质,和/或,权利要求3或4中所述核酸分子。
...【技术特征摘要】
1.蛋白质或调控所述蛋白质活性和/或含量的物质的应用,其特征在于,所述应用为下述任一种:
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述蛋白质来源于大豆。
3.与权利要求1或2中所述蛋白质相关的生物材料的应用,其特征在于,所述应用为下述任一种:
4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,b1)所述核酸分子为如c1)、c2)或c3)所示的所述蛋白质的编码基因:
5.一种培育蛋白质含量增加的植物的方法,其特征在于,所述方法包括提高目的植物中权利要求1或2中所述蛋白质的含量和/或活性,得到蛋白质含量强于所述目的植物的蛋白质含量的植物。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述提高目的植物中权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员:苏安玉,赵莹,武小霞,张超,刘明,张博,李沫,
申请(专利权)人:东北农业大学,
类型:发明
国别省市:
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