[發(fā)明專利]植物的一個DREB轉錄因子及其編碼基因與應用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010173656.5
• 申請日: 2010-05-17
• 公開（公告）號: CN101955519A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發(fā)明（設計）人: 孫曉波;劉曉雪;馬鴻翔;余桂紅;周淼平;張旭;許玲
• 申請（專利權）人: 江蘇省農(nóng)業(yè)科學院
• 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: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 孫忠浩

技術領域

本發(fā)明涉及植物轉錄因子及其編碼基因與應用，特別是涉及一個來源于鹽生植物鹽地堿蓬的DREB轉錄因子及其編碼基因，以及其在培育抗逆性提高的轉基因植物中的應用。屬于分子生物學和生物技術領域。

技術背景

干旱、低溫和土壤鹽漬化一直是制約農(nóng)作物生長發(fā)育和增產(chǎn)增收的主要環(huán)境逆境因子。探討植物在不良環(huán)境條件下的抗逆機理，并采取相應措施減少逆境對植物的損害，對提高經(jīng)濟作物的產(chǎn)量具有重要意義。由于植物抗逆性狀本身以及與數(shù)量性狀連鎖關系的復雜性，采用傳統(tǒng)的育種方法獲得優(yōu)良的品種已十分困難。相比之下，轉錄因子可以通過與DNA元件的結合調控下游一系列基因的表達，在提高作物對環(huán)境脅迫抗性的分子育種中，與導入或改良個別功能基因來提高某種環(huán)境脅迫抗性的方法相比，操縱一個轉錄因子可通過促使多個功能基因發(fā)揮作用，從而達到使植株抗逆性獲得綜合改良的效果(XueB，Charest?PJ，Devantier?Y，et?al.Charaeterization?of?a?MYB?R2R3Gene?from?Blackspruce(Picea?mariana)that?shares?functional?eonservation?with?maize?CI.Mol?Genet.Genomics，2003，270(10)：78-56)，因而導入或改良一個轉錄因子是提高作物抗逆性更為有效的方法和途徑。

DREBs(干旱應答元件結合蛋白)類轉錄因子屬于AP2/EREBP(乙烯應答元件結合蛋白)家族，特異存在于植物中，并對干旱、高鹽和低溫等非生物脅迫產(chǎn)生響應。該類轉錄因子的典型特征為含有高度保守的、約70個氨基酸殘基組成的AP2結構域，其中包含可結合DNA和其他蛋白的YRG和RAYD兩個保守區(qū)(Okamuro?J?K，Caster?B，Villarroel?R.The?AP2domain?of?APETALA2define?a?large?new?family?of?DNA?binding?protein?in?Arabidopsis.Proc?Natl?Acad?SciUSA，1997，94：7076-7081)。DREB轉錄因子調控許多脅迫誘導基因的表達，它可以激活一系列抗逆功能基因的表達，并能提高脯氨酸和蔗糖含量，從而提高植株的抗逆性(Liu?Q，Zhao?N?M，Yamaguchi-Shinozaki?K，et?al.Regulatory?role?of?DREB?transcription?factors?in?plant?drought?salt?and?cold-tolerance[J].Chinese?Science?Bulletin，2000，45(11)：970-975.)。

鹽地堿蓬(Suaeda?salsa?L.)又名鹽蓬、海鮮菜等，普遍生于鹽土或鹽漬化土壤、湖濱、河岸和沿海地帶，是典型的鹽堿地指示性植物。可在NaCl含量0.031％-4.356％的土壤上正常開花結實。耐鹽極限為35.0g/kg。它抗逆性強，可耐寒、耐旱、耐澇、耐鹽堿等，尤以耐鹽最為突出，因此是研究植物耐鹽機制的極好的基因庫。因此，從真鹽生植物堿蓬克隆DREB同源基因并研究其功能，將為抗非生物脅迫的遺傳改良提供新的材料和方法。鹽地堿蓬DREB轉錄因子基因的分離和鑒定工作為利用基因工程技術將獲得的外源基因導入植物，從而獲得抗逆基因超表達的轉基因植物奠定基礎，這些植物應用到干旱、低溫、高鹽堿的極端環(huán)境中，可以改良土壤、改善環(huán)境、擴大植被面積，具有重要的理論研究價值和廣泛的應用前景。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一個來源于鹽地堿蓬的DREB類轉錄因子及其編碼基因。

本發(fā)明提供的一個DREB類轉錄因子，名稱為Suaeda?salsa?DRE?biding?protein(簡稱SsDREB)，來源于鹽地堿蓬(Suaeda?salsa?L.)，是具有下述氨基酸殘基序列之一的蛋白質：

a)序列表中的SEQ?ID?№：1；

b)將序列表中SEQ?ID?№：1的氨基酸殘基序列經(jīng)過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且具有轉錄激活功能的調控植物抗逆性的氨基酸殘基序列。

其中，序列表中的SEQ?ID?№：1由364個氨基酸殘基組成，自氨基端(N端)第165位至第228位氨基酸殘基為保守的AP2/EREBP結構域。

所述一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加是指不多于十個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加。

在鹽地堿蓬的一個DREB轉錄因子中：所述蛋白質具有序列表中SEQ?ID?№：1的氨基酸殘基序列。