植物耐逆性相关蛋白TaFbox2及其编码基因与应用制造技术

技术编号:5212867 阅读:167 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种植物耐逆性相关蛋白TaFbox2及其编码基因与应用。本发明专利技术提供的蛋白质,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。本发明专利技术提供的TaFbox2基因导入水稻,转基因水稻对干旱胁迫表现出较强的耐受性。随着胁迫时间的延长和胁迫浓度的增加,转基因植株与非转基因植株的耐逆性差异越来越明显。功能鉴定表明本发明专利技术克隆的TaFbox2基因能够增强植物的抗逆性,特别是对干旱抗性,在植物抗逆改良中具有重要应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种植物耐逆性相关蛋白TaFbox2及其编码基因与应用。
技术介绍
土壤盐渍化对农业的威胁是一个全球性的问题,盐碱对作物生长存在很大抑制作 用,通常土壤中含盐量为0. 2-0. 5%时就会影响植物的正常生长,严重时将导致植物萎蔫甚 至死亡。这不仅造成农作物严重减产,也给生态环境造成巨大破坏。如何利用大面积的盐 碱地和丰富的咸水资源发展农业,是迫切需要解决的重大课题。解决这一问题主要有两条 途径一是通过农业工程措施改良土壤,降低土壤盐分;另一种是走生物学路线,利用生物 工程技术提高作物的抗逆性以改良和利用盐渍化土壤。相比之下,第二种是较经济有效的 途径,分离与耐盐性相关的基因,并研究其功能及抗逆分子机制,从而寻找提高植物耐盐性 的途径和方法,对于进一步利用分子育种方法培育耐盐作物品种具有重要意义。植物通过泛素途径对相关蛋白水平进行调控,可以直接影响相应的生理生化 过程,在细胞周期的控制、免疫应答、胁迫反应和细胞程序性死亡等许多细胞内基本生 理过程中起重要作用。泛素途径主要有三种酶参与,包括泛素激活酶E1、结合酶E2和 连接酶E3。其中,泛素连接酶E3对靶蛋白的特异性识别起关键作用(Jackson P. K., Eldridge A. G. , Freed Ε. , Furstenthal L. , Hsu J. Y. , Kaiser B. K. , Reimann J. D. . The lore of the RINGs :substrate recognition and catalysis by ubiquitin ligases. Trends Cell Biol,2000,10(10) :429-439. ;Li Μ.,Brooks C. L.,ffu-baer F.,Chen D., Baer R.·Mono—versus polyubiquitination !differential control of p53 fate by Mdm2. Science, 2003, 302 :1972-1975.)。SCF复合体是一种重要的E3连接酶,降解目标 通常是某种转录的激活因子或抑制因子,是高等真核生物调节通路的重要方式,由Skpl、 Cdc53 (cullin)、F-box蛋白及RBXl四个亚基组成。除F_box蛋白以外的三个亚基组成一 般性骨架,通过与不同的F-box蛋白结合识别不同的底物(Kong H.,Leebens-MackJ.,Ni W. , dePamphilis C. W. , Ma H. . Highly heterogeneous rates of evolution in the SKPl gene family in plants and animals :functional and evolutionary implications. Mol Biol Evol,2004,21(1) :117-128.) F_box蛋白的N端有一个由40-50个氨基酸组成的 F-box结构域,通过参与SCF复合体的形成,介导泛素化蛋白底物的特异性识别(Bai C., Sen P. , Hofmann K. ,Ma L. , Goebl Μ. , Harper J. W. , Elledge S. J. . SKPl connects cell cycle regulators to the ubiquitin proteolysis machinery through a novel motif, the F-box. Cell, 1996,86(2) J63-74),在降解过程中发挥关键作用。F_box蛋白质介导的 泛素化蛋白质降解途径,是植物基因表达调控的一个非常重要的机制。研究表明F-box蛋白能够通过降解调控因子调节激素、自交不亲和及胁迫反应, 参与相应的信号传导途径(Quint Μ. , Gray W. Μ. . Auxin signaling. Current Opinion in Plant Biology, 2006,9 :448-453. ;Zhao L. , Ma W. S. , Han B. , Liang L. Ζ. , Zhang Y. S., Hong G. F. , Xue Y. B. . An F-box gene linked to the self-incompatibility(S) locusof Antirrhinum is expressed specifically in pollen and tapetum. Plant Molecular Biology,2002,50 :29-42. ;Wang L,Dong L,Zhang Y. E.,Zhang Y. S.,Wu W. H.,Deng X. W.,Xue Y. B. . Genome-wide analysis of S-Locus F-box-like genes in Arabidopsis thaiiana. Plant Molecular Biology,2004,56 :拟9_945·)。目前,SCF 复合体参与的信号 途径研究主要集中在生长素(Dharmasiri N.,Dharmasiri S.,Weijers D.,Lechner E., Yamada M.,Hobbie L,Ehrismann J. S.,Jurgens G.,Estelle M. . Plant development is regulated by a family of auxin receptor F~box proteins. Dev Cell,2005,9 109-119.)、乙 j希(Guo Y. , Qiu Q. , Quintero F. J. , Pardo J. Μ. , Ohta Μ. , Zhang c., Schumaker K. S. , Zhu J.K. . Transgenic evaluation of activated mutant alleles of S0S2 reveals a critical requirement for its kinase activity and C—terminal regulatory domain for salt tolerance in Arabidopsis thaiiana. Plant Cell,2004, 16 :435-449.)和赤霉素(Dill Α.,Thomas S. G.,Hu J.,Steber C. M.,Sun T. P. · The Arabidopsis F~box protein SLEEPY1 targets gibberellin signaling repressors for gibberellin-induced degradation. Plant Cell,2004,16 1392-1405. ;Gomi K, Sasaki A,Itoh H,Ueguchi-Tanaka M,Ashikari M,Kitano H,Mats本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蛋白质,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。

【技术特征摘要】
1.一种蛋白质,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。2.编码权利要求1所述蛋白的基因。3.根据权利要求2所述的基因,其特征在于所述基因是如下1)或2)或3)或4)的 DNA分子1)其编码序列是序列表中序列2自5’端第259至1467位核苷酸所示的DNA分子;2)序列表中序列2所示的DNA分子;3)在严格条件下与1)或幻限定的DNA序列杂交且编码植物耐逆性相关蛋白的DNA分子;4)与1)或2)或3)限定的DNA序列具有90%以上同源性,且编码植物耐逆性相关蛋 白的DNA分子。4.含有权利要求2或3所述基因的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌。5.如权利要求4所述的重...

【专利技术属性】
技术研发人员:温小杰秘彩莉蒲文郭秀平郝晨阳万建民刘旭张学勇
申请(专利权)人:中国农业科学院作物科学研究所
类型:发明
国别省市:11

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