耐盐相关蛋白及其编码基因与应用制造技术

本发明专利技术公开了一种耐盐相关蛋白及其编码基因与应用。本发明专利技术所提供的蛋白，是如下（ａ）或（ｂ）的蛋白质：（ａ）由序列表中序列１所示的氨基酸序列组成的蛋白质；（ｂ）将序列１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／或添加且与植物耐盐性相关的由序列１衍生的蛋白质。本发明专利技术还提供了所述蛋白的编码基因。将所述蛋白的编码基因导入植物可以获得耐盐能力提高的转基因植物，并且得将所述转基因植物嫁接其它植物，可以获得新的耐盐能力提高的植物。本发明专利技术对于耐盐植物的培育具有巨大的意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种耐盐相关蛋白及其编码基因与应用。
技术介绍
世界上至少20%的耕地和超过40%的灌溉耕地在不同程度上受到盐害的影响， 土壤盐渍化是当今世界普遍关注的问题。盐胁迫是植物生长发育的主要限制因子之一。大 多数植物尤其是农作物对盐胁迫是敏感的，它们在盐碱地生长时，由于受盐碱的胁迫作用， 生长缓慢，往往叶片变黄、死亡、脱落，严重影响光合作用，有时甚至整株植物枯萎死亡，从 而造成农作物减产。高盐等环境胁迫已极大的限制了全世界粮食产量的提高，因此，认识植 物对盐胁迫的反应机制，提高植物的抗盐性，是农业增产的重要基础。盐胁迫对植物造成的 负向效应主要表现为钾、钙、磷、氮摄入不足造成的营养胁迫；钠离子、氯离子及硫酸盐的 累积造成的离子毒害效应；土壤中高浓度溶质造成的渗透胁迫；活性氧积累造成生物膜、 蛋白和核酸的破坏，即氧化胁迫。 植物对盐胁迫的耐受反应是近年来植物研究的一个重点和热点，植物对盐胁迫耐 受性的分子生物学研究不仅对于培育耐盐农作物品种具有重要的应用价值，而且也是植物 基因表达调控及信号转导等基础理论研究的重要内容。迄今为止已分离出一批与植物耐盐 相关的基因，根据基因产物的作用，可将盐胁迫诱导基因做如下分类(l)功能蛋白基因 是指在植物抗性中起作用的蛋白质及多种有机溶质的合成酶基因，如LEA蛋白、水孔蛋白 的基因；参与脯氨酸、甜菜碱、糖和糖醇类等合成过程的一些酶的基因。(2)与信号传递相 关的基因一些转录因子，如bZIP转录因子、Myc转录因子、Myb转录因子、DREB转录因子、 热激转录因子(HSF)等；一些蛋白激酶，如MAP激酶、CDP激酶；在信号转导过程种起重要作 用的蛋白酶，如磷酸脂酶、磷脂酶C等。(3)与跨膜运输有关的基因这类基因与K+输送、 Na7H+逆转运有关，如SOSl、SalT等，其中，Zhu JK等进行的一系列关于sos突变体的工作 揭示出一条耐盐胁迫反应中全新的信号通路。 小盐芥(Thellugiella halophila)是拟南芥的一个近缘属，生长在华东地区海滩 盐土上，属盐生植物，极端耐盐，可用于研究植物耐盐的分子机理。拟南芥完成其生活史的 NaCl浓度最高不超过75mM，而小盐芥能在超过300mM的NaCl浓度下完成其生活史。小盐 芥有许多特征和模式植物拟南芥相似相似的形态和生活史(个体小，生活周期短，自花传 粉)、易于转化、基因组简单、相近的亲缘关系(cDNA序列中90%的核苷酸相同)、相似的基 因序列和排列。小盐芥的基因组大小接近于拟南芥的两倍。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种植物耐盐相关蛋白及其编码基因与应用。 本专利技术所提供的植物耐盐相关蛋白，名称为ThST3(Salt tolerant 3)，来源于小盐芥(Thellugiella halophila)，是如下(a)或(b)的蛋白质: (a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质； (b)将序列1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 添加且与植物耐逆性相关的由序列1衍生的蛋白质。 序列表中的序列1由155个氨基酸残基组成，包含一个保守的C2结构域(自序列 1的氨基末端第5至106位氨基酸残基)。 所述一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加是指将序列1的C2结 构域外的氨基酸进行取代和/或缺失和/或添加。 为了使(a)中的ThST3便于纯化，可在由序列表中序列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上如表1所示的标签。 表l标签的序列 <table>table see original document page 4</column></row><table> 上述(b)中的ThST3可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。 上述(b)中的ThST3的编码基因可通过将序列表中序列2自5'端第1至468位碱基所示 的DNA序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子，和/或进行一个或几个碱基对的错义 突变，和/或在其5'端和/或3'端连上表l所示的标签的编码序列得到。 上述植物耐盐相关蛋白的编码基因(ThST3)也属于本专利技术的保护范围。 所述植物耐逆性相关蛋白的编码基因为如下1)或2)或3)的DNA分子 1)其编码序列是序列表中序列2所示的DNA分子； 2)在严格条件下与1)限定的DNA序列杂交且编码所述蛋白的DNA分子； 3)与1)或2)限定的DNA序列具有90X以上同源性，且编码相同功能蛋白质的DNA分子。 上述严格条件可为在6 X SSC， 0. 5% SDS的溶液中，在65。C下杂交，然后用2 X SSC， 0. 1 % SDS和1 X SSC， 0. 1 % SDS各洗膜一次。 序列表中的序列2由468个脱氧核糖核苷酸组成，自5'末端的第1至468位脱氧 核糖核苷酸为ThST3的开放阅读框(Open Reading Frame, ORF)。 含有所述编码基因(ThST3)的重组表达载体、表达盒、转基因细胞系及重组菌均 属于本专利技术的保护范围。 本专利技术还保护扩增所述基因的引物。 所述引物具体可为序列表中的序列3所示的核苷酸序列和序列表中的序列4所示的核苷酸序列。 可用现有的植物表达载体构建含有所述编码基因(ThST3)的重组表达载体。 所述植物表达载体包括双元农杆菌载体和可用于植物微弹轰击的载体等。所述植 物表达载体还可包含外源基因的3'端非翻译区域，即包含聚腺苷酸信号和任何其它参与 mRNA加工或基因表达的DNA片段。所述聚腺苷酸信号可引导聚腺苷酸加入到mRNA前体的 3'端，如农杆菌冠瘿瘤诱导(Ti)质粒基因(如胭脂合成酶Nos基因)、植物基因(如大豆 贮存蛋白基因)3'端转录的非翻译区均具有类似功能。 使用ThST3构建重组植物表达载体时，在其转录起始核苷酸前可加上任何一种 增强型启动子或组成型启动子，如花椰菜花叶病毒(CAMV)35S启动子、玉米的泛素启动子 (Ubiquitin)，它们可单独使用或与其它的植物启动子结合使用；此外，使用本专利技术的基因 构建植物表达载体时，还可使用增强子，包括翻译增强子或转录增强子，这些增强子区域可 以是ATG起始密码子或邻接区域起始密码子等，但必需与编码序列的阅读框相同，以保证 整个序列的正确翻译。所述翻译控制信号和起始密码子的来源是广泛的，可以是天然的，也 可以是合成的。翻译起始区域可以来自转录起始区域或结构基因。 为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选，可对所用植物表达载体进行 加工，如加入可在植物中表达的编码可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因(GUS基因、 萤光素酶基因等)、具有抗性的抗生素标记物(庆大霉素标记物、卡那霉素标记物等)或是 抗化学试剂标记基因(如抗除莠剂基因)等。从转基因植物的安全性考虑，可不加任何选 择性标记基因，直接以逆境筛选转化植株。 所述重组表达载体可将所述编码基因(ThST3)插入pCAMBIA1300-221的多 克隆位点得到。所述重组表达载体具体来说，可为pCAMBIA1300-221-35S-ThST3 ;所述 pCAMBIA1300-221-35S-ThST3是将pCAMBIA1300本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蛋白，是如下（ａ）或（ｂ）的蛋白质：　　（ａ）由序列表中序列１所示的氨基酸序列组成的蛋白质；　　（ｂ）将序列１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／或添加且与植物耐盐性相关的由序列１衍生的蛋白质。

【技术特征摘要】
一种蛋白，是如下(a)或(b)的蛋白质(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(b)将序列1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/或添加且与植物耐盐性相关的由序列1衍生的蛋白质。2. 权利要求l所述蛋白的编码基因。3. 根据权利要求2所述的基因，其特征在于所述蛋白的编码基因为如下1)或2)或 3)的DNA分子1) 其编码序列是序列表中序列2所示的DNA分子；2) 在严格条件下与1)限定的DNA序列杂交且编码所述蛋白的DNA分子；3) 与l)或2)限定的DNA序列具有90X以上同源性，且编码相同功能蛋白质的DNA分子。4. 含有权利要求2或3所述基因的重组表达载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌。5. 根据权利要求4所述的重组表达载体，其特征在于所述重组表达载...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢旗，李刚，张华伟，夏然，张译月，
申请(专利权)人：中国科学院遗传与发育生物学研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]