本发明专利技术公开了一种AtTGA4蛋白及其编码基因的新用途。本发明专利技术所提供的AtTGA4蛋白及其编码基因的新用途具体为AtTGA4蛋白及其编码基因在调控植物抗旱性和/或调控对氮素吸收中的应用；所述AtTGA4蛋白是如下1）或2）的蛋白质：1）由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；2）将序列表中序列2所示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，且具有与1）相同功能的由1）衍生的蛋白质。实验证明，本发明专利技术培育得到的转入AtTGA4蛋白的编码基因的植株与野生型植株相比，其抗旱性和对氮素的吸收能力均有较大的提高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及AtTGA4蛋白及其编码基因在调控植物抗旱性和/或调控对氮素吸收中的应用，特别涉及AtTGA4蛋白及其编码基因在提高植物抗旱性及提高植物氮素吸收中的应用。
技术介绍
氮素是植物生长发育必须的营养物质。氮素不仅是植物的营养元素，在植物的抗逆方面中也发挥着重要作用。干旱条件下植物不仅可以通过根与地上部分之间的“根-冠”信息传递，使植物能快速地调整整体的水分关系(Davies WJ, Zhang J. Root signalsand the regulation of growth and development of plants in drying soil. Annu ReV PlantPhysiol Plant Mol Biol, 1991，42，55-76)，而且植物还积累如脯氨酸等可溶性渗透物质作为渗透保护物质(Delauney AJ, Hu C AA, Kishor P B K，et al. cloning ofornithine-aminotransferase cDNA from Vigna aconitifolia by trans-complementation inEscherichia coli and regulation of proline biosynthesis [J]. J Biol Chem，1993，268:18673-18678)，同时脯氨酸代谢的中间产物具有诱导基因表达(Iyer S，CaplanA. Prodcts of proline catabolism can induce osmotically regulated genes in rice[J]. PlantPhysiolj 1998, 116:203-211)以及降低渗透胁迫所造成的氧伤害作用(Hong ZLj LakkineniKj Zheng ZHj et al. Removal of feedback inhibition of pyrroline-5-carboxylate synthetaseresults in increased proline accumulation and protection of plants from osmotic stress[J]. Plant Physiol, 2000, 122:1129-1136)。植物这些干旱胁迫响应机制都与氮素有密切的关系。大量研究表明ABA是介导“根-冠”信息传递的核心物质(Zhang Jj Davies WJ. Antitranspirant activty in the xylem sap of maize plants.J Exp Bot， 1991，42，317-321)， 同时氮素营养和ABA积累有着密切的关系(Wilkinson S，Daies WJ. ABA-based chemicalsignaling: the co-ordination of responses to stress in plant. Plant Cell Environ. 2002，25，195-210)，氮素营养的 增加可明显提高气孔对根信号的敏感度(Liu Jj Wei KFj Gao ZHj Li BBj Ren HBj Hu JFj Jia WS. Nitrate as an enhancer of root signal in theregulation of stomatal movement in plants under drought stress. Chin Bull Bot, 2008，25，34-40)。干旱条件下植物脯氨酸的增加也与氮素的吸收和代谢有着密切的关系(Voetberg G S，Sharp R Ej Growth at the maize primary root at low water potential. 3. Roleof increased proline deposition in osmotic adjustment[J]. Plant Physiol, 1991,96:1125-1130)。发掘能在干旱条件下通过提高植物对氮素的吸收来增强植物抗旱性的基因，对于提高植物的抗旱性同时增加产量具有重要意义。目前尚未有对AtTGA4转录因子是否在植物抗旱中发挥作用进行研究的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种AtTGA4蛋白及其编码基因的新用途。AtTGA4蛋白是通过核蛋白筛选系统(NTT)筛选得到的。本专利技术所提供的新用途具体为AtTGA4蛋白或其编码基因在调控植物抗旱性和/ 或调控对氮素吸收中的应用；所述AtTGA4蛋白是如下I)或2)的蛋白质I)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；2)将序列表中序列2所示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，且具有与I)相同功能的由I)衍生的蛋白质。在本专利技术中，所述调控植物抗旱性和/或对氮素吸收具体体现在提高植物抗旱性和/或提高植物对氮素吸收能力。本专利技术的又一个目的是提供AtTGA4蛋白或其编码基因在调控植物如下 (al) - (a6)至少一种中的应用；(al)植株脯氨酸含量；(a2)植株叶绿素含量；(a3)植株过氧化物酶活性；(a4)植株总氮含量；(a5)植株硝酸·还原酶活性；(a6)植株氮途径关键基因的表达量，所述氮途径关键基因具体为NRT2. UNRT2. 2、 NIAl和MIA2中的至少一种；所述AtTGA4蛋白是如下I)或2)的蛋白质I)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；2)将序列表中序列2所示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，且具有与I)相同功能的由I)衍生的蛋白质。在本专利技术中，所述调控植物上述(al) - (a6)性状具体体现在在干旱诱导后可提高植株脯氨酸含量，和/或提高植株叶绿素含量，和/或降低植株过氧化物酶活性；在低氮素(如铵态氮或硝态氮，氮素含量低于MS0培养基中的氮元素含量)条件下可提高植株总氮含量，和/或提高植株硝酸还原酶活性，和/或提高植株氮途径关键基因(如NRT2.1、 NRT2. 2、NIAl 或 NIA2)的表达量。本专利技术的再一个目的是提供一种培育转基因植物的方法，包括如下步骤将 AtTGA4蛋白的编码基因导入目的植物中，获得具有如下(bl)- (b8)中至少一种性状的转基因植物(bl)与所述目的植物相比抗旱性提高；(b2)与所述目的植物相比对氮素的吸收能力提高；(b3)与所述目的植物均经干旱诱导后，其植株脯氨酸含量高于所述目的植物；(b4)与所述目的植物均经干旱诱导后，其植株叶绿素含量高于所述目的植物；(b5)与所述目的植物均经干旱诱导后，其植株过氧化物酶活性低于所述目的植物；(b6)与所述目的植物均经低氮处理后，其植株总氮含量高于所述目的植物；(b7)与所述目的植物均经低氮处理后，其植株硝酸还原酶活性高于所述目的植(b8)与所述目的植物均经低氮处理后，其植株中氮途径关键基因的表达量高于所述目的植物，所述氮途径关键基因具体为NRT2. UNRT2. 2、NIAl和NIA2中的至少一种；步骤(b6) - (b8)中所本文档来自技高网...
【技术保护点】
AtTGA4蛋白或其编码基因在调控植物抗旱性和/或对氮素吸收中的应用；所述AtTGA4蛋白是如下1）或2）的蛋白质：1）由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；2）将序列表中序列2所示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，且具有与1）相同功能的由1）衍生的蛋白质。
【技术特征摘要】
1.AtTGA4蛋白或其编码基因在调控植物抗旱性和/或对氮素吸收中的应用；所述AtTGA4蛋白是如下I)或2)的蛋白质 O由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质； 2)将序列表中序列2所示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，且具有与I)相同功能的由I)衍生的蛋白质。2.AtTGA4蛋白或其编码基因在调控植物如下(al)-(a6)至少一种中的应用； (al)植株脯氨酸含量； (a2)植株叶绿素含量； (a3)植株过氧化物酶活性； (a4)植株总氮含量； (a5)植株硝酸还原酶活性； (a6)植株氮途径关键基因的表达量，所述氮途径关键基因具体为NRT2. UNRT2. 2,NIAl和NIA2中的至少一种； 所述AtTGA4蛋白是如下I)或2)的蛋白质 O由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质； 2)将序列表中序列2所示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，且具有与I)相同功能的由I)衍生的蛋白质。3.一种培育转基因植物的方法，包括如下步骤将AtTGA4蛋白的编码基因导入目的植物中，获得具有如下(bl)- (b8)中至少一种性状的转基因植物 (bl)与所述目的植物相比抗旱性提高； (b2)与所述目的植物相比对氮素的吸收能力提高； (b3)与所述目的植物均经干旱诱导后，其植株脯氨酸含量高于所述目的植物； (b4)与所述目的植物均经干旱诱导后，其植株叶绿素含量高于所述目的植物； (b5)与所述目的植物均经干旱诱导后，其植株过氧化物酶活性低于所述目的植物； (b6)与所述目的植物均经低氮处理后，其植株总氮...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹新有，陈明，马有志，闵东红，陈丹丹，徐兆师，李连城，薛飞洋，
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：
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