[發明專利]植物耐低磷脅迫相關的蛋白AtLPT2及其編碼基因與應用

無效

• 申請號: 201010164432.8
• 申請日: 2010-04-29
• 公開（公告）號: CN102234328A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發明（設計）人: 陳益芳;武維華;王慧;段軍葉
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/63;C12N5/10;C12N1/15;C12N1/19;C12N1/21;A01H5/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢;任鳳華

技術領域

本發明涉及生物技術領域，特別涉及一種來源于擬南芥的調控植物響應低磷脅迫的泛素連接酶蛋白及其編碼基因與應用。

背景技術

磷是作物生長發育必需的大量營養元素，我國磷化肥用量已占全世界用量的30％。過量的化學肥料投入，使我國成為世界上單位化肥投入糧食產出最低的國家之一，化肥成本增長超過糧食增產效益，造成增產不增收，加重了農民負擔。我國當季磷肥利用率僅在10％-20％左右。磷化肥的低效利用，使農業面源污染成為水系富營養化、土壤酸化與重金屬污染最重要的因素，嚴重威脅我國生態安全與可持續發展。另外，磷礦是不可再生資源，磷礦在世界范圍內瀕臨枯竭，全球低成本的磷肥資源預計到2050年將耗盡。我國耕地土壤70％以上是酸性和石灰性土壤，對磷具強烈化學固定能力，由于長期施用磷肥，土壤中已經積累了一個較大的潛在磷庫。由此，大幅度提高作物磷養分利用效率，在少施肥的前提下保持與提高單位面積產量，是事關我國農業產業前途和糧食與生態環境安全非常緊迫的重大課題，是我國國民經濟全面、協調、可持續發展的重大需求。越來越多的研究也顯示，改變一些關鍵基因的表達能顯著提高作物在中低養分水平下保持較高的產量，不同的種質材料在中低養分水平下也表現出顯著的養分吸收與產量差異。植物高效利用土壤養分雖然是一個復雜的系統，但具有起關鍵作用的遺傳因子。

擬南芥(Arabidopsis?thaliana)是一種典型的模式植物(其作用與實驗鼠、果蠅等模式生物相當)，已被廣泛應用于植物遺傳學、發育生物學和分子生物學的研究。擬南芥共有約1.3億個堿基對，約2.7萬個基因。擬南芥的大多數基因在其他植物中都能找到與之同源的基因，有關擬南芥的絕大多數發現都能應用于其他植物的研究。以往的研究已經證明，對擬南芥的研究將幫助科學家找到提高農作物產量的方法。面對農作物生產中日益嚴重的土壤低磷脅迫問題，克隆調控植物響應低磷脅迫的AtLPT2基因并對其功能進行研究，對盡快培育耐低磷作物品種有重要的實踐意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種植物耐低磷脅迫相關的蛋白及其編碼基因與應用。

本發明所提供的植物耐低磷脅迫相關的蛋白，名稱為AtLPT2(Arabidopsisthaliana?Low?Phosphate?Tolerant)，來源于哥倫比亞生態型擬南芥(Arabidopsisthaliana)，是如下1)或2)的蛋白：

1)序列表中序列2所示的氨基酸序列組成的蛋白質；

2)在序列表中序列2的氨基酸序列經過取代和/或缺失和/或添加一個或幾個氨基酸且與植物耐低磷脅迫相關的由1)衍生的蛋白質。

其中，序列表中的序列2所示的蛋白序列由223個氨基酸殘基組成。在該蛋白質序列中，疏水氨基酸占97個，親水氨基酸占42個，堿性氨基酸(Asp+Glu)占26個，酸性氨基酸(Arg+Lys)占21個，該蛋白質的分子量為24.3KD，等電點為5.69。

為了使1)中的AtLPT2分泌到細胞周質或培養基中或使其功能穩定，可在由序列表中序列2的氨基酸殘基序列組成的蛋白質的N端連接上信號肽序列，為了1)中的AtLPT2便于純化，可在由序列表中序列2的氨基酸殘基序列組成的蛋白質的N端或C端連接上如表1所示的標簽。

表1.標簽的序列