System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 表达α-TTP的环形载体在提高水稻抗高光胁迫的应用制造技术_技高网

表达α-TTP的环形载体在提高水稻抗高光胁迫的应用制造技术

技术编号:43133749 阅读:24 留言:0更新日期:2024-10-29 17:39
本发明专利技术公开了表达α‑TTP的环形载体在提高水稻抗高光胁迫的应用。本发明专利技术涉及生物技术领域,本发明专利技术提供了环形载体,包含表达盒1(植物组成型启动子、定位植物叶绿体的信号肽编码序列、α‑生育酚转移蛋白的编码基因、植物终止序列)、表达盒2(植物高光诱导型启动子、定位植物类囊体膜的信号肽编码序列、PI4KB蛋白的编码基因、植物终止序列)和表达盒3(植物高光诱导型启动子、定位植物类囊体膜的信号肽编码序列、PIP5KIA3蛋白的编码基因、植物终止序列)。本发明专利技术在植物抗高光品种培育、提高植物的光能利用效率、增加作物产量等领域具有巨大的应用潜力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物,特别涉及表达α-生育酚转运模块ttp的环形载体在提高水稻抗高光胁迫能力中的应用。


技术介绍

1、在自然界中,植物不可避免的暴露在高光的辐射下。在强光的作用下,叶绿素(chl)被激活,转变为单激发态1chl,单激发态1chl在系统内部被转变为三激发态3chl。三激发态3chl 比单激发态1chl存在的时间更长一些,而且还可以与分子氧作用产生单线态氧1o2,单线态氧1o2对光系统的破坏最大,它会导致 psⅱ中的脂质、关键色素辅因子以及d1蛋白亚基损伤,最终导致 psⅱ反应中心的失活,严重抑制光合作用。因此,如何保护植物的光系统,使其能在高光逆境下高效运行光合作用是一个亟待解决的问题。

2、在植物中,生育酚定位在叶绿体膜、类囊体膜和质体小球膜等膜性结构上。已有研究证明,生育酚的芳香环头部位于生物膜脂双分子亲水层的外侧,而植基尾部则处在膜的疏水内部。α-生育酚通过提供一个电子给单线态氧1o2,形成电荷转移激发复合体,最终形成游离的α-生育酚和分子氧,导致单线态氧1o2失活,从而保护膜脂和光系统。

3、α-生育酚转移蛋白(α-ttp)是迄今为止已知的唯一一种特异性识别α-生育酚(α-toc)的蛋白,α-生育酚是高等动物体内含量最多、生物活性最高的维生素e形式。α-ttp在肝脏中高表达,α-ttp从血浆脂蛋白吸收的维生素e形式中选择α-toc,并促进其分泌到循环脂蛋白中。因此,α-ttp是血浆α-toc浓度的主要决定因素。在肝脏细胞中,α-ttp通过靶向磷脂酰肌醇磷酸(pips)如pi(4,5)p2,催化α-toc从内吞区室到质膜的运输。但是,到目前为止,还没有在植物中发现具有生育酚结合活性的蛋白。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供表达α-生育酚转运模块ttp的环形载体在提高水稻抗高光胁迫能力中的应用。

2、第一方面,本专利技术要求保护一种环形载体。

3、本专利技术所要求保护的环形载体包含如下三个表达盒:

4、表达盒1:自5’端到3’端依次包括能够在植物中启动基因转录的组成型启动子、能够定位植物叶绿体的信号肽编码序列、α-生育酚转移蛋白(α-ttp)的编码基因、能够在植物中终止基因转录的终止序列。

5、表达盒2:自5’端到3’端依次包括能够在植物中启动基因转录的高光诱导型启动子、能够定位植物类囊体膜的信号肽编码序列、pi4kb蛋白的编码基因、能够在植物中终止基因转录的终止序列。

6、表达盒3:自5’端到3’端依次包括能够在植物中启动基因转录的高光诱导型启动子、能够定位植物类囊体膜的信号肽编码序列、pip5kia3蛋白的编码基因、能够在植物中终止基因转录的终止序列。

7、进一步地,所述表达盒1自5’端到3’端依次由所述能够在植物中启动基因转录的组成型启动子、所述能够定位植物叶绿体的信号肽编码序列、所述α-生育酚转移蛋白(α-ttp)的编码基因、所述能够在植物中终止基因转录的终止序列组成。

8、进一步地,所述表达盒2自5’端到3’端依次由所述能够在植物中启动基因转录的高光诱导型启动子、所述能够定位植物类囊体膜的信号肽编码序列、(ggggs)3连接肽的编码序列、所述pi4kb蛋白的编码基因、所述能够在植物中终止基因转录的终止序列组成。

9、进一步地,所述表达盒3自5’端到3’端依次由所述能够在植物中启动基因转录的高光诱导型启动子、所述能够定位植物类囊体膜的信号肽编码序列、(ggggs)3连接肽的编码序列、所述pip5kia3蛋白的编码基因、所述能够在植物中终止基因转录的终止序列组成。

10、更进一步地,在所述表达盒1中,所述组成型启动子可为35s启动子;所述信号肽可为rctp信号肽;所述终止序列可为tnos终止子。

11、更进一步地,在所述表达盒2中,所述高光诱导型启动子可为elip2启动子;所述信号肽可为拟南芥类囊体膜蛋白alb3前250个氨基酸;所述终止序列可为tags终止子。

12、更进一步地,在所述表达盒3中,所述高光诱导型启动子可为elip1启动子;所述信号肽可为拟南芥类囊体膜蛋白alb3前250个氨基酸;所述终止序列可为tmas终止子。

13、更加具体地,所述rctp信号肽的序列如seq id no.4所示;所述α-生育酚转移蛋白的序列如seq id no.5所示;所述拟南芥类囊体膜蛋白alb3前250个氨基酸的序列如seq idno.6所示;所述pi4kb蛋白的序列如seq id no.7所示;所述pip5kia3蛋白的序列如seq idno.8所示;所述(ggggs)3连接肽的氨基酸序列如seq id no.9所示。

14、在所述表达盒1中,所述35s启动子的序列如seq id no.1的第1-677位所示;所述rctp信号肽的编码序列如seq id no.1的第678-842位所示;所述α-生育酚转移蛋白的编码基因的序列如seq id no.1的第843-1679位所示;所述tnos终止子的序列如seq id no.1的第1680-1934位所示。

15、在所述表达盒2中,所述elip2启动子的序列如seq id no.2的第1-2000位所示;所述拟南芥类囊体膜蛋白alb3前250个氨基酸的编码序列如seq id no.2的第2001-2750位所示;所述(ggggs)3连接肽的编码序列如seq id no.2的第2751-2798位所示;所述pi4kb蛋白的编码基因的序列如seq id no.2的第2799-5204位所示;所述tags终止子的序列如seq idno.2的第5205-5610位所示。

16、在所述表达盒3中,所述elip1启动子的序列如seq id no.3的第1-2085位所示;所述拟南芥类囊体膜蛋白alb3前250个氨基酸的编码序列如seq id no.3的第2086-2835位所示;所述(ggggs)3连接肽的编码序列如seq id no.3的第2836-2884位所示;所述pip5kia3蛋白的编码基因的序列如seq id no.3的第2885-4386位所示;所述tmas终止子的序列如seq id no.3的第4387-4639位所示。

17、在本专利技术的一个实施案例中,所述表达盒1的序列如seq id no.1所示;所述表达盒2的序列如seq id no.2所示;所述表达盒3的序列如seq id no.3所示。

18、在本专利技术的一个实施案例中,所述环形载体为将所述表达盒1、所述表达盒2和所述表达盒3整合至transgene stacking ii载体系统的pyltac380h表达载体中后所得。在所述环形载体上,位于插入序列t-dna的左边界(lb)和插入序列t-dna的右边界(rb)之间的片段自5’端到3’端依次为:潮霉素抗性基因基因表达框、loxp位点、noti酶切位点、前文所述表达框3、noti酶切位点、noti酶切位点、前文所述表达框2、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.环形载体,其特征在于:所述环形载体包含如下三个表达盒:

2.根据权利要求1所述的环形载体,其特征在于:在所述表达盒1中,所述组成型启动子为35S启动子;和/或,所述信号肽为rCTP信号肽;和/或,所述终止序列为Tnos终止子;和/或

3.根据权利要求2所述的环形载体,其特征在于:所述rCTP信号肽的序列如SEQ IDNo.4所示;和/或

4.根据权利要求3所述的环形载体,其特征在于:在所述表达盒1中,所述35S启动子的序列如SEQ ID No.1的第1-677位所示;和/或,所述rCTP信号肽的编码序列如SEQ ID No.1的第678-842位所示;和/或,所述α-生育酚转移蛋白的编码基因的序列如SEQ ID No.1的第843-1679位所示;和/或,所述Tnos终止子的序列如SEQ ID No.1的第1680-1934位所示;和/或

5.根据权利要求1-4中任一所述的环形载体,其特征在于:所述表达盒1的序列如SEQID No.1所示;和/或

6.成套表达盒,其特征在于:所述成套表达盒由权利要求1-5任一中的所述表达盒1、所述表达盒2和所述表达盒3组成。

7.如权利要求1-5中任一所述的环形载体或权利要求6所述的成套表达盒在如下任一中的应用:

8.根据权利要求7所述的应用,其特征在于:所述高光的光强大于所述植物适宜光照强度。

9.根据权利要求7或8所述的应用,其特征在于:所述植物为如下任一:

10.一种提高植物抗高光胁迫能力的方法,其特征在于:所述方法包括如下步骤:将权利要求1-5中任一所述的环形载体导入受体植物,得到转基因植物;所述转基因植物与所述受体植物相比抗高光胁迫能力提高。

...

【技术特征摘要】

1.环形载体,其特征在于:所述环形载体包含如下三个表达盒:

2.根据权利要求1所述的环形载体,其特征在于:在所述表达盒1中,所述组成型启动子为35s启动子;和/或,所述信号肽为rctp信号肽;和/或,所述终止序列为tnos终止子;和/或

3.根据权利要求2所述的环形载体,其特征在于:所述rctp信号肽的序列如seq idno.4所示;和/或

4.根据权利要求3所述的环形载体,其特征在于:在所述表达盒1中,所述35s启动子的序列如seq id no.1的第1-677位所示;和/或,所述rctp信号肽的编码序列如seq id no.1的第678-842位所示;和/或,所述α-生育酚转移蛋白的编码基因的序列如seq id no.1的第843-1679位所示;和/或,所述tnos终止子的序列如seq id no.1的第16...

【专利技术属性】
技术研发人员:卢从明房莹杨书蕊
申请(专利权)人:山东农业大学
类型:发明
国别省市:

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