一种集胞藻蛋白的新用途制造技术

本发明专利技术公开了一种集胞藻蛋白的新用途。本发明专利技术提供了序列表中序列2所示的蛋白在提高植物叶绿素含量和/或增加植物旗叶长度中的应用。本发明专利技术还提供了序列表中序列2所示的蛋白的编码基因在提高植物叶绿素含量和/或增加植物旗叶长度中的应用。本发明专利技术将sll1594基因导入水稻的转基因实验证明，转入sll1594基因的水稻叶绿素含量和旗叶长度明显提高，说明sll1594基因及其编码产物对于培育光合作用增强的作物新品种具有重要的理论及实际意义，可用于农业高产植物品种的培育。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种集胞藻蛋白的新用途。
技术介绍
全球温室气体的急剧增加导致的气候变化和环境恶化，严重影响作物产量，对世界范围的粮食供给造成的威胁日益增大。近年来，由于能源短缺发展以粮食为基础的替代能源也加剧了粮食紧缺。2008年末，世界谷物库存已降至4. 05亿吨，是近25年来的最低水平。在我国，农业资源人均占有量很低，2006年全国可耕地面积已减至接近18亿亩的红线。在可耕地面积的日益减少的背景下，提高主要农作物单位面积产量，是解决我国粮食问题最现实、最有效、最根本的途径。由于作物中90%以上的干物质来源于光合作用，因此，作物产量的高低很大程度上取决于其光合效率。 蓝藻是一种古老的光合生物，其细胞具有二氧化碳浓缩机制(CCM)。通过该机制蓝藻能够提高CO2同化的关键酶Rubisco活性部位周围的CO2浓度，克服自身Rubisco对CO2的低亲和力，有效的同化CO2，从而提高的高光合作用效率。新近的研究发现，将与CCM有关的蓝藻基因转入高等植物拟南芥，能够通过改善养分水分利用效率提高其光合效率，这一作用机制在以水稻为代表的单子叶植物中是否有效仍不清楚。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供序列表中序列2所示的蛋白在提高植物叶绿素含量和/或增加植物旗叶长度中的应用。本专利技术提供了序列表中序列2所示的蛋白在提高植物叶绿素含量和/或增加植物旗叶长度中的应用。所述植物为单子叶植物或双子叶植物；所述单子叶植物为水稻。本专利技术的另一个目的是提供序列表中序列2所示的蛋白的编码基因在提高植物叶绿素含量和/或增加植物旗叶长度中的应用。本专利技术提供了序列表中序列2所示的蛋白的编码基因在提高植物叶绿素含量和/或增加植物旗叶长度中的应用；所述蛋白的编码基因为如下1)-3)中任一所述的基因I)序列表中序列I所示的DNA分子；2)在严格条件下与I)所不的DNA分子杂交且编码所述蛋白的DNA分子；3)与I)或2)所述的DNA分子具有90%以上的同源性且编码所述蛋白的DNA分子。所述植物为单子叶植物或双子叶植物；所述单子叶植物为水稻。本专利技术的又一个目的是提供含有序列表中序列2所示蛋白的编码基因的重组表达载体在提高植物叶绿素含量和/或增加植物旗叶长度中的应用。本专利技术提供了含有序列表中序列2所不蛋白的编码基因的重组表达载体在提闻植物叶绿素含量和/或增加植物旗叶长度中的应用。所述植物为单子叶植物或双子叶植物；所述单子叶植物为水稻；所述重组表达载体为在pH7WG2D，l载体的att R位点插入了序列表中序列2所示蛋白的编码基因得到的重组表达载体。 本专利技术的又一个目的是提供一种培育转基因植物的方法。本专利技术所提供的培育转基因植物的方法，是将序列表中序列2所示的蛋白的编码基因导入目的植物中，得到转基因植物；所述转基因植物与目的植物相比叶绿素含量提高和/或旗叶长度增加。所述序列表中序列2所示的蛋白的编码基因是通过含有序列表中序列2所示蛋白的编码基因的重组表达载体导入目的植物中的。所述含有序列表中序列2所不蛋白的编码基因的重组表达载体为在pH7WG2D, I载体的att R位点插入了序列表中序列2所示蛋白的编码基因得到的重组表达载体。所述目的植物为单子叶植物或双子叶植物；所述单子叶植物为水稻。本专利技术从集胞藻(Synechocystis PCC 6803)中克隆了基因slll594。将该基因导入水稻的转基因实验证明，转入S111594基因的水稻叶绿素含量明显提高，旗叶长度明显增加，说明S111594基因及其编码产物对于培育叶绿素含量提高和旗叶长度增长的作物新品种具有重要的理论及实际意义，可用于农业高产植物品种的培育。附图说明图I为重组表达载体pH7WG2D，l_slll594的示意图。图2为TO代转Si 11594基因水稻植株的PCR检测结果。图3为TO代转S111594基因水稻植株的Western blot分析。图4为转基因Tl代萌发种子的GFP荧光检测。图5为转Si 11594基因水稻Tl代叶绿素含量和旗叶长度分析结果。具体实施例方式下述实施例中所使用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材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。实施例I、过表达S111594基因提高转基因水稻的叶绿素含量和增加转基因水稻的旗叶长度一、si 11594表达水稻植株的获得和鉴定I、过表达S111594基因载体的构建提取对数生长期的集胞藻(Synechocystis PCC 6803)(公众可从中国科学院植物研究所获得，记载过该材料的非专利文献是Zhang LF et al. Proteomic analysis ofplasma membranes of cyanobacterium Synechocystis sp. Strain PCC 6803 in responseto high pH stress. J Proteome Res. 2009)细胞的DNA,以其为模板,通过PCR进行扩增基因S111594，在转基因受体植物水稻中未发现高同源性基因。将PCR扩增产物经电泳分离回收后，连接到基因克隆载体PMD18并转化大肠杆菌，对获得的单克隆菌落的质粒测序分析。扩增引物上游引物F : 5 ’ -ATGCAAGCAACCTTACACC-3，，下游引物 R : 5 ’ -TTAAAGAACTAACTTCACAGGGGTTTG-3’。反应体系DNA(ly g/μ I) I. O μ 1，上游引物F和下游引物R(10 μ Μ)各 I. Ομ 1，dNTP(2. 5mM)4. Ομ 1，ddH20 37. 5 μ 1，rTaqO. 5 μ I (Takara 公司)，IOXPCRbuffer (Mg2+Plus) 5 μ I。反应程序94°C 4min, (94°C 30s, 55°C 30s, 72°C lmin)30 个循环，72°C IOrnin0 PCR 产物纯化回收(TIANgen Midi Purification Kit 琼脂糖凝胶 DNA 回收试剂盒)。将上述回收产物与克隆载体pMD18 (Takara pMD18_T VECTOR试剂盒)连接后转化大肠杆菌进行测序。测序结果表明该PCR产物与NCBI数据库中S111594基因(Gene ID 954586)序列相同。slll594基因的核昔酸序列为序列表中序列I所不,该基因的编码区为序列表中序列I自5’末端第1-951位核苷酸，该序列所编码的S111594蛋白的氨基酸序列如序列表中序列2所示。将回收得到的PCR产物连接到PCR8/GW/T0P0载体(购自Invitrogen公司，目录号K252002)attL位点上，连接后转化大肠杆菌进行测序，测序结果表明，在PCR8/GW/T0P0载体的attL位点上插入了序列表中序列I所示的核苷酸序列。利用LR Clonase II (购自Invitrogen公司，目录号11791-020),通过位点特异重组将目的基因整合到表达载体 PH7WG2D，I (公众可从中国科学院植物研究所获得，记载过该材料的非专利文献是=ZhuboDai et al, Cloning and characterization of a noveI3-hydroxy本文档来自技高网...

【技术保护点】
序列表中序列2所示的蛋白在提高植物叶绿素含量和/或增加植物旗叶长度中的应用。

【技术特征摘要】
1.序列表中序列2所示的蛋白在提高植物叶绿素含量和/或增加植物旗叶长度中的应用。2.根据权利要求I所述的应用，其特征在于所述植物为单子叶植物或双子叶植物；所述单子叶植物为水稻。3.序列表中序列2所示的蛋白的编码基因在提高植物叶绿素含量和/或增加植物旗叶长度中的应用；所述蛋白的编码基因为如下1)-3)中任一所述的基因 1)序列表中序列I所不的DNA分子； 2)在严格条件下与I)所示的DNA分子杂交且编码所述蛋白的DNA分子； 3)与I)或2)所述的DNA分子具有90%以上的同源性且编码所述蛋白的DNA分子。4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于所述植物为单子叶植物或双子叶植物；所述单子叶植物为水稻。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：黄芳，杨浩萌，赵乐，薛哲勇，周荷益，漆小泉，
申请(专利权)人：中国科学院植物研究所，
类型：发明
国别省市：