植物抗逆相关蛋白及其编码基因与应用制造技术

技术编号:7239327 阅读:284 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抗逆相关蛋白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):(a)序列表的序列1所示的蛋白质;(b)将序列表的序列1经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有植物抗逆相关蛋白活性的蛋白质。本发明专利技术还保护一种培育抗逆性增强的植物的方法,是抑制目的植物中所述蛋白的编码基因的表达,得到抗逆性增强的植物。本发明专利技术提供的蛋白质是参与转录调控的mediator复合体中的一个亚基,对植物脱落酸信号转导起负调控作用,抑制所述蛋白的编码基因在植株中的表达后,植株的抗旱性及抗盐性显著增加,本发明专利技术在植物(特别是农作物)品种的改良中将发挥巨大作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种植物抗逆相关蛋白及其编码基因与应用
技术介绍
脱落酸(abscisic acid, ABA)是一种非常重要的天然植物生长激素,是最早得到确认的五大类植物激素之一。脱落酸参与了许多植物生长和发育过程,如种子萌发、幼苗生长、叶片气孔开闭等,此外还是一种重要的抗逆诱导因子,介导了植物对逆境如干旱、盐碱、 低温等的抵抗作用,因此脱落酸信号转导的研究对植物生长发育调控的理解、作物品质的提高具有十分重要的意义。转录调控在脱落酸信号转导中起着至关重要的作用,已经有报道多个转录因子参与到脱落酸信号转导途径中。Mediator复合体是一类以多蛋白的形式参与转录调控的复合体,目前的功能研究表明该类复合体有可能在转录调控因子和RNA聚合酶II中间起到一个桥梁连接的作用,从而共同调控基因的转录水平。Mediator复合体最早在酵母中被发现,且该类复合体在动植物中均具有较强的保守性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种植物抗逆相关蛋白及其编码基因与应用。本专利技术提供的蛋白质,获自哥伦比亚生态型拟南芥,是如下(a)或(b)(a)序列表的序列1所示的蛋白质;(b)将序列表的序列1经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有植物抗逆相关蛋白活性的蛋白质。为了使(a)中的蛋白质便于纯化,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1标签的序列标签残基序列Poly-Arg5-6(通常为5个)RRRRRPoly-His2-10(通常为6个)HHHHHHFLAG8DYKDDDDKStrep-tag II8WSHPQFEKc-myc10EQKLISEEDL 上述(b)中的蛋白质可人工合成,也可先合成其编码基因,再进行生物表达得到。上述(b)中的蛋白质的编码基因可通过将序列表中序列2或序列3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1所示的标签的编码序列得到。编码所述蛋白的基因也属于本专利技术的保护范围。所述基因可为如下1)或2)或3)或4)的DNA分子1)序列表的序列2所示的DNA分子(cDNA);2)序列表的序列3所示的DNA分子(基因组DNA);3)在严格条件下与1)或2、的DNA分子杂交且编码植物抗逆相关蛋白的DNA分子。4)与1)或2)的DNA分子具有90%以上的同源性且编码植物抗逆相关蛋白的DNA 分子。上述严格条件可为在0. IXSSPE(或0. 1XSSC)、0. 1% SDS的溶液中,65°C条件下杂交并洗膜。序列表的序列3所示的DNA分子是由5596个核苷酸组成,自5'末端第 215-318位核苷酸为第一个外显子,第319-823位核苷酸为第一个内含子,第拟4_邪4 位核苷酸为第二个外显子,第855-1046位核苷酸为第二个内含子,第1047-1110位核苷酸为第三个外显子,第1111-1231位核苷酸为第三个内含子,第1232-1360位核苷酸为四个外显子,第1361-1566位核苷酸为第四个内含子,第1567-1770位核苷酸为第五个外显子,第1771-1860位核苷酸为第五个内含子,第1861-19 位核苷酸为第六个外显子,第1929-2071位核苷酸为第六个内含子,第2072-2288位核苷酸为第七个外显子,第2观9-对04位核苷酸为第七个内含子,第2405-M72位核苷酸为第八个外显子,第2473-2771位核苷酸为第八个内含子,第2772-3569位核苷酸为第九个外显子,第3570-3644位核苷酸为第九个内含子,第3645-3698位核苷酸为第十个外显子, 第3699-3844位核苷酸为第十个内含子,第3845-3873位核苷酸为第i^一个外显子, 第3874-4005位核苷酸为第i^一个内含子,第4006-4074位核苷酸为第十二个外显子, 第4075-4169位核苷酸为第十二个内含子,第4170-42M位核苷酸为第十三个外显子, 第4255-4595位核苷酸为第十三个内含子,第4596-4682位核苷酸为第十四个外显子,第 4683-4765位核苷酸为第十四个内含子,第4766-5269位核苷酸为第十五个外显子。含有所述基因的重组表达载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌均属于本专利技术的保护范围。本专利技术还保护一种培育抗逆性增强的植物的方法,是抑制目的植物中所述蛋白的编码基因的表达,得到抗逆性增强的植物;所述目的植物为基因组DNA中含有所述蛋白的编码基因的植物。所述抗逆性为抗旱和/或抗盐。所述植物可为单子叶植物或双子叶植物,具体可为拟南芥,如哥伦比亚生态型拟南芥。本专利技术还保护一种培育脱落酸敏感性增强的植物的方法,是抑制目的植物中所述蛋白的编码基因的表达,得到脱落酸敏感性增强的植物;所述目的植物为基因组DNA中含有所述蛋白的编码基因的植物。本专利技术提供的植物抗逆性相关蛋白是参与转录调控的mediator复合体中的一个亚基,对植物脱落酸信号转导起负调控作用,抑制所述蛋白的编码基因在植株中的表达后, 植株的抗旱性及抗盐性显著增加,本专利技术在植物(特别是农作物)品种的改良中将发挥巨大作用。附图说明图1为拟南芥ber6及其等位突变体中BER6基因转录水平的检测;1 =Col-O ;2 ber6 突变体;3 突变体 salk_1295550图2为拟南芥ber6及其等位突变体中BER6基因翻译水平的检测;1 =Col-O ;2 ber6 突变体;3 突变体 salk_1295550图3为拟南芥ber6及其等位突变体对脱落酸的敏感性(以种子萌发率衡量)。图4为拟南芥ber6及其等位突变体对脱落酸的敏感性(以子叶转绿衡量)。图5为拟南芥ber6及其等位突变体的抗旱实验。图6为拟南芥ber6及其等位突变体的抗盐实验。具体实施例方式以下的实施例便于更好地理解本专利技术,但并不限定本专利技术。下述实施例中的实验方法,如无特殊说明,均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料,如无特殊说明,均为自常规生化试剂商店购买得到的。以下实施例中的定量试验,均设置三次重复实验,结果取平均值。哥伦比亚生态型拟南芥(Col-O)公众可网上购买www, arabidopsis. org。实施例1、ber6突变体分析一、拟南芥ber6突变体的获得及鉴定以ABA敏感程度作为筛选指标,通过遗传筛选EMS诱变群体获得了 ber6突变体, ber6突变体表现为种子萌发、子叶转绿和对ABA超敏感。遗传杂交发现ber6突变位点为隐性单基因突变,图位克隆并结合测序技术发现在ber6中BER6基因的第5个内含子处的可变剪辑位点发生了一个鸟嘌呤(guanine G)到腺嘌呤(adenine Α)的转变,突变位点鉴定引物如下引物 1 :5,-TCCTTCAGGCCAAGCTCAA-3,引物 2 5,-GAAGCTGCTTTGGACATACAA-3,扩增得到大小326bp的产物。经测序表明该片段具有自序列表中序列1的5’端 1578-1902位核苷酸序列,第1771位核苷酸在ber6突变体中由G突变成了 A,使得原本的可变剪辑终止并将第5个内含子中的前沈个碱基转化为外显子,并最终导致编码蛋白的移码,丧失了蛋白的功能域。二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李传友陈蓉李红美蒋红玲
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:

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