本发明专利技术公开了水稻OsICL蛋白及其编码基因和应用，属于植物基因工程技术领域。本发明专利技术的水稻OsICL蛋白氨基酸序列如SEQIDNO:1所示，该蛋白的一种编码基因核苷酸序列如SEQIDNO:2所示。本发明专利技术的水稻OsICL蛋白的编码基因可以插入到植物表达载体的多克隆位点制备成重组表达载体，进一步构建转基因植物，研究发现，导入该基因的水稻在抗冷和抗铝性能方面都有明显提高。本发明专利技术的OsICL蛋白及其编码基因有助于研究水稻抗铝和抗冷的分子机制，对生产上培育具有耐铝和抗冷的水稻品种，或是通过转基因的方法改良其他对铝和冷敏感作物的抗性具有很大的应用价值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及植物基因工程
，具体涉及一种水稻OsICL蛋白及其编码基因和应用。
技术介绍
水稻是我国最主要的粮食作物之一，其播种面积、总产和单产均居粮食作物首位。水稻冷害是目前水稻育种和生产上的一个难题，苗期冷害导致秧苗黄叶、生长迟钝、卷叶，甚至死亡，不仅严重影响早稻的产量，还会影响晚稻的生产计划(詹庆才等，水稻苗期耐冷性QTLs的分子定位.湖南农业大学学报，2003，29: 7_11);我国东北和西南地区，较大低温灾害多数发生在水稻孕穗期和花期，导致不育率的急剧上升和产量的大幅度下降，对水稻生产带来更大的损失(王连敏等，寒地水稻耐冷基础的研究III花期低温对水稻结实的 影响.中国农业气象，1997，18: 9-11);据不完全统计，我国每年因低温冷害损失稻谷约50亿公斤(陈大洲等，东乡野生稻抗寒基因的利用与前景展望.江西农业学报，1998，10:65-68)。招毒是酸性土壤中限制植物生长的最主要的限制因素(Kochian et al.,How do crop plants tolerate acid soils Mechanisms of aluminum tolerance andphosphorous efficiency. Annu Rev plant Biol. 2004， 55: 459—493 ；von Uexkull,Mutert， Global extent, development and economic impact of acid soils. In:Date RA, Grundon NJj Raymet GE，Probert ME, eds. Plant-Soil Interactions atLow pH: Principles and management. Dorrecht， The Neth: Kluwer Academic, 1995，pp. 5-19.)。全世界酸性土壤总面积达39. 5亿hm2，占世界可耕地土壤的40%，主要分布于热带、亚热带及温带地区(Kochain, Cellular mechanisms of aluminum toxicity andresistance of wheat in plants. Ann Rev Plant Physiol Plant Mol Biol. 1995, 46:237-260)。更令人担忧的是，日趋严重的酸沉降问题还在不断加剧土壤的酸化，以致其范围和强度仍在增加(张健，铝毒害与森林衰退研究评述.世界林业研究，1999，12(2):28-30 ;刘菊秀，酸沉降对森林生态系统影响的研究现状及展望.生态学杂志，2003，22(5): 113-117)。因此，铝毒和冷害已成为影响作物生产最为严重的问题之一，水稻抗铝和抗冷相关基因的克隆和研究，不但对阐明水稻抗铝和抗冷机理具有重要的意义，同时对用于其它敏感作物的分子改良具有较高的应用价值。一般认为，水稻的耐冷性是由多基因控制的数量性状，在多基因的调控下完成复杂的适应性反应。目前，已有部分水稻耐冷基因被克隆，如能抑制冰晶形成和生长的抗冻蛋白 AFP (Wang et al. , The dual effect of antifreeze protein on cryopreservationof rice {Oryza sativa L.) embryogenic suspension cells. Cryo letters, 2001, 22:175-182)，胚胎发生晚期丰富蛋白LEA(张妍等，转LEA3基因水稻的抗性分析.河北农业大学学报，2005,28: 33-36),冷相关蛋白和分子伴侣蛋白(Cui et al. , A proteomicanalysis of cold stress responses in rice seedlings. Proteomics, 2005, 5:3162-3172)，这些基因表达产物均是与植物耐冷性直接相关的功能性蛋白；而另外一些耐冷基因如 CBF 转录因子(Lissarre et al. , Cold-responsive gene regulation duringcold acclimation in plants. Plant Signaling and Behavior, 2010，5: 948-952)、 丐依赖性蛋白激酶(Ludwig et al.，CDPK-mediated signalling pathways: specificityand cross-talk. J Exp Botj 2004，55: 181-188)、细胞分裂蛋白激活激酶(Jonak etal.， Complexity, cross talk and integration of plant MAP kinase signalling.Curr Opin Plant Biol. 2002，5: 415-424)等则为调控性蛋白，调控冷信号传导、耐冷基因表达、相关蛋白和酶活性提高水稻的抗冷性。另外，近年已从植物中分离克隆到不少铝毒响应基因(杨志敏和汪瑾，植物耐铝的生物化学与分子机理.植物生理与分子生物学学报，2003，29(5) : 361-366 ;刘强等，植物适应铝毒胁迫的生理及分子生物学机理.应用生态学报，2004，15(9) : 1641-1649 ；Mao et al.，Identification of aluminum-regulated genes by cDNA—AFLP in rice{Oryza sativa L.) : Aluminum-regulated genes for the metabolism of cell wallcomponents. J Exp Bot. 2004，55(394): 137-143 ;Zhang et al. , Identificationof aluminum-responsive genes in rice cultivars with different aluminum sensitivities. J Exp Bot. 2007，58(8) : 2269-2278)，但抗铝相关的基因很少，目前只确定从小麦、大麦和高粱中克隆到3个抗铝基因，分别为1#77，执4^77和姑紛招(Sasaki et al.，A wheat gene encoding an aluminum-activated malate transporter.Plant J. 2004， 37: 645-653 ；Furukawa et al. , An aluminum-activated citratetransporter in barley. Plant Cell Physiol. 2007，48(8): 1081-1091 ;Magalhaes etal., A gene in the multidrug and toxic compound extrusion (MATE) family confersaluminum tolerance in sorghum. N本文档来自技高网...
【技术保护点】
水稻OsICL蛋白，其特征在于氨基酸序列如SEQ？ID？NO:1所示。
【技术特征摘要】
1.水稻OsICL蛋白，其特征在于氨基酸序列如SEQID NO: I所示。2.权利要求I所述水稻OsICL蛋白的编码基因。3.根据权利要求2所述水稻OsICL蛋白的编码基因，其特征在于核苷酸序列如SEQIDNO:2所示。4.权利要求2或3所述水稻OsICL蛋白的编码基因的启动子，其特征在于核苷酸序列如 SEQ ID NO:3 所示。5.一种表达载体，其特征在于由权利要求2或3所述水稻OsICL蛋白的编码基因插入到植物表达载体的多克隆位点构建而成。6.根据权利要求5所述表达载体，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭新湘，张建军，张婵，杨国珍，陈燕，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：
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