一种抗逆相关蛋白TaSnRK2.3及其编码基因与应用制造技术

技术编号:6791556 阅读:370 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种抗逆相关蛋白TaSnRK2.3及其编码基因与应用。该蛋白,选自如下(a)或(b):(a)由SEQ?ID?NO:1所示的氨基酸序列组成的蛋白质;(b)将SEQ?ID?NO: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/或添加且与植物抗逆相关的由(a)衍生的蛋白质。实验证明,将本发明专利技术基因导入植物中,提高了植物的抗逆性,如抗旱性和/或抗盐性。因此,本发明专利技术基因及其应用对培育抗旱节水、抗盐农作物新品种具有重要的意义,适合于推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种抗逆相关蛋白TaSnRK2. 3及其编码基因与应用。
技术介绍
干旱缺水是全球农业生产面临的严重问题,也是制约我国粮食生产发展的重要因素。主要粮食作物小麦的栽培需要大量的水,我国平均每生产1吨小麦需水量约500-700m3。 全世界发展中国家至少有6000万公顷小麦栽培在雨养耕地,但其产量水平只有灌溉条件下的10% -50%。所以,发展抗旱节水小麦品种,以提高作物的水分利用效率,既可增加产量,又可以缓解水资源短缺的矛盾。改良作物抗旱性对于提高农业生产力具有重大意义,受到世界各国的高度重视, 近期我国启动的转基因作物新品种培育重大专项就是最好的实证。研究植物的抗旱机理、 克隆抗旱相关基因、通过基因工程改良作物抗旱性是培育抗旱作物新品种的一条有效途径。虽然作物的抗旱性遗传基础复杂,克隆、转化抗旱基因获得抗旱性明显提高的新品种难度较大,但经众多科学家的共同努力,已经取得了一定的进步,涌现了不少成功的例子, 如Cheng等(Molecular Breeding, 2002,10 :71-82)把小麦的LEA蛋白基因导入水稻,转基因植株的抗旱、耐盐性得到了明显提高;WU等(Chinese Science Bulletin, 2003,48 2594-2600)将拟南芥的δ-OAT基因转入水稻中过量表达,转基因植株中脯氨酸含量明显增加,抗旱和耐盐性明显增强;Dubouzet等(Plant J,2003,33 :751-763)将水稻转录激活蛋白基因OsDREIA导入拟南芥后,转基因植株表现了强抗旱、抗盐和耐寒特性。Hu等将 OsNACl基因导入到水稻中,转基因后代的抗旱性得到明显增强,而且不影响后代产量(Hu 等 2006,Proc Natl Acad Sci USA,10 :71-82) 目前,已克隆的抗旱相关基因主要包两大类,第一类为功能基因,这类基因包括低分子可溶性糖、氨基酸和小分子蛋白质等合成相关基因,以及保护细胞免受损害的酶类,如脯氨酸合成相关酶基因,包括吡咯啉-5-羧酸合成酶基因P5CS及PVAB2,吡咯琳-5-羧酸还原酶基因P5CR等;晚期胚胎发生丰富蛋白(LEA),小麦LEA蛋白基因Gngram等1996, Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology, 47 :377-403)。第二类是调节基因,包括各种参与水分胁迫信号传递的基因,主要包括(1)参与ABA、乙烯等信号分子合成的关键酶类(Bray 1997, Trends in Plant Science, 2 48-54) ; (2)转录因子(Soderman 等 1996,Plant J, 10 :375-381),如 DREB (Wang 等 2008, Plant Mol Biol 67:589-602 ;Agarwal φ 2007, Mol Genet Genomics 277:189-198 ;Chen φ 2007, Biochem Biophys Res Commun 353 :299-305 ;Maruyama 等 2004, Plant J 38 982-993 ;Dubouzet 等 2003,Plant J,33 :751-763),NF-YB 1 (Yu 等 2008,Plant Cell, 20 1134-1151),HD-ATART(Nelson 等 2007,Proc Natl Acad Sci USA,104 :16450-16455), OsNACl (Hu 等 2006,Proc Natl Acad Sci USA,10 :71-82)等;(3)蛋白磷酸酶,如蛋白质磷酸酶2A和2C等,它们参与ABA信号的传递(Kwak等2002,Plant Cell, 14 =2849-2861 ; Leung 等 1997,Plant Cell, 9 :759-771 ;Merlot 等 2001,Plant J, 25 :295-303 ;Sheen1998, Proc Natl Acad Sci USA, 95 :975-980)。(4)蛋白磷酸激酶,植物蛋白激酶家族非常,主要包括分裂素激活蛋白激酶(MAPK) (Knetsch等1996,Plant Cell,8 1061-1067),钙依赖的蛋白激酶(CDPK) (Li 等 1996,Plant Cell,8 :2359-2368 ;Sauer 等 2004,JExp Bot, 55,181-188 ;Sheen 1996, Science, 274 :1900-1902)和蔗糖非发酵相关蛋白激酶(sucrose non-fermenting(SNF 1)related protein kinase,SnRK)。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种植物抗逆相关蛋白及其编码基因。本专利技术所提供的蛋白,来源于小麦,具体选自如下(a)或(b)(a)由SEQ ID NO 1所示的氨基酸序列组成的蛋白质;(b)将SEQ ID NO 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/或添加且与植物抗逆相关的由(a)衍生的蛋白质。上述蛋白的编码基因为如下1)或2)或3)或4)的基因1)其核苷酸序列是SEQ ID NO :2的自5'末端第145-1173位脱氧核糖核苷酸所示的DNA分子;2)其核苷酸序列是SEQ ID NO 2所示的DNA分子;3)在严格条件下与1)或2)限定的DNA序列杂交且编码所述抗逆相关蛋白的DNA 分子;4)与1)或2)限定的DNA序列有90%以上同源性且编码所述抗逆相关蛋白的DNA 分子。为了使上述(a)中的蛋白便于纯化,可在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上如表1所示的标签。表1标签的序列权利要求1.一种蛋白,选自如下(a)或(b)(a)由SEQID NO 1所示的氨基酸序列组成的蛋白质;(b)将SEQID NO 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/ 或添加且与植物抗逆性相关的由(a)衍生的蛋白质。2.权利要求1所述蛋白的编码基因。3.根据权利要求2所述的编码基因,其特征在于所述编码基因为如下1)或2)或3) 或4)的基因1)其核苷酸序列是SEQID N0:2的自5'末端第145-1173位脱氧核糖核苷酸所示的 DNA分子;2)其核苷酸序列是SEQID NO 2所示的DNA分子;3)在严格条件下与1)或幻限定的DNA序列杂交且编码所述抗逆相关蛋白的DNA分子;4)与1)或2)限定的DNA序列有90%以上同源性且编码所述抗逆相关蛋白的DNA分子。4.含有权利要求2或3所述编码基因的重组表达载体、重组菌、转基因细胞系或表达盒。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体为将权利要求2或3所述编码基因插入载体PPZP211-GFP的多克隆位点得到的。6.一种培育抗逆植物的方法,是将权利要求2或3所述的编码基因导入出发植物中,得到抗逆性高于所述出发植物的目的转基因植物。7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于所述编码基因是通过权利要求4或5所述的重本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种蛋白,选自如下(a)或(b):(a)由SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列组成的蛋白质;(b)将SEQ ID NO: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/或添加且与植物抗逆性相关的由(a)衍生的蛋白质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:毛新国景蕊莲田山君张洪映
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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