[發明專利]與植物抗逆性相關的蛋白及其編碼基因與應用

有效

• 申請號: 201010548622.X
• 申請日: 2010-11-17
• 公開（公告）號: CN102464708A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: 劉公社;程麗琴;李曉峰;彭獻軍;齊冬梅
• 申請（專利權）人: 中國科學院植物研究所
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/63;C12N5/10;C12N1/15;C12N1/19;C12N1/21;C12N15/66;C12N15/11;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中與植物抗逆性相關的蛋白及其編碼基因與應用。

背景技術

不良自然環境，如低溫、高溫、干旱和鹽漬等作用于植物會引起植物體內發生一系列的生理代謝反應，表現為代謝和生長的可逆性抑制，嚴重時甚至引起不可逆傷害，從而導致整個植株死亡。各種脅迫中，干旱、鹽堿、冷(凍)害對植物的影響尤為突出，是影響植物生長和農作物產量的最主要的環境因子。利用基因工程手段改良作物的低溫耐性，盡量避免或減輕不良環境因素的危害，是當前生物和現代農業技術領域的研究熱點，也是我國以及世界農業急需解決的重大課題。植物對脅迫的抵抗和忍耐能力稱為抗逆性，抗逆性是植物在長期演化過程中形成的對不良環境的適應性。多年來，人們從生理、生化、代謝、生態、以及遺傳、進化等角度進行了大量研究，積累了豐富的資料，特別是隨著分子生物學的發展，人們能夠在基因組成、表達調控及信號傳導等分子水平上認識植物對脅迫的耐逆性機理，為利用基因工程手段改良植物的抗脅迫性能開拓了新的途徑。由于植物抗逆性狀的復雜性，采用傳統的育種方法提高植物的抗逆性十分困難，隨著分子生物學的發展，基因工程手段開辟了植物抗逆育種的新途徑，但高效抗逆基因的分離成為限制植物抗逆基因工程的主要因素。過去，抗逆基因的克隆及應用主要是單一的功能基因，如甜菜堿合成酶基因、脯氨酸合成酶基因等，雖然取得了一定的效果，但植物的抗逆性沒有得到全面的提高。

植物抗逆性受多基因控制，要使眾多對植物抗逆性狀產生影響的功能基因充分表達和發揮作用，才能更有效的改良植物的抗逆性。隨著生物技術的不斷發展，研究重點已經從一般的功能基因轉向各種專一性或高效性的調控因子(如啟動子和轉錄因子)。由于一個轉錄因子可以調控植物中多個與抗逆性相關基因的表達，增強一個轉錄因子的作用，就可使植株的抗逆性狀獲得綜合改良。

發明內容

本發明的一個目的是提供與植物抗逆性相關的蛋白及其編碼基因。

本發明所提供的與植物抗逆性相關的蛋白，名稱為LcMYB13355，來源于羊草(Leymus?chinensis)，是如下(a)或(b)的蛋白質：

(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列組成的蛋白質；

(b)將序列表中序列1的氨基酸殘基序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與抗逆性相關的由(a)衍生的蛋白質。

所述與植物抗逆性相關蛋白的編碼基因也屬于本發明的保護范圍。

所述與植物抗逆性相關蛋白的編碼基因為如下1)-4)中任一所述的基因：

1)序列表中序列2自5’末端起第133位到第2388位核苷酸所示的DNA分子；

2)序列表中序列2所示的DNA分子；

3)在嚴格條件下與1)或2)所示的DNA分子雜交且編碼所述蛋白的基因；

4)與1)或2)或3)的基因具有90％以上的同源性且編碼所述蛋白的基因。

上述嚴格條件可為用6×SSC，0.5％SDS的溶液，在65℃下雜交，然后用2×SSC，0.1％SDS和1×SSC，0.1％SDS各洗膜一次。

序列表中的序列2由2697個堿基組成，其開放閱讀框架(ORF)為自5′末端第133-2388位堿基，編碼氨基酸序列是序列表中序列1所示的蛋白。

含有所述與植物抗逆性相關蛋白的編碼基因的表達盒、重組表達載體、轉基因細胞系或重組菌也屬于本發明的保護范圍。

所述重組表達載體是在p3301-121載體的多克隆位點間插入所述與植物抗逆性相關蛋白的編碼基因得到的重組表達載體；

所述p3301-121載體是通過包括如下步驟的方法得到的：

(1)將pCAMBIA3301載體經過HindIII和EcoRI雙酶切，回收載體大片段；

(2)將pBI121載體經過HindIII和EcoRI雙酶切，回收包含GUS基因的片段；

(3)將步驟(1)中回收的載體大片段與步驟(2)中回收的包含GUS基因的片段連接，得到重組載體p3301-121。

所述pCAMBIA3301載體購自CAMBIA公司；所述pBI121載體購自Clontech公司。

所述重組菌為重組酵母菌。

擴增所述與植物抗逆性相關蛋白的編碼基因全長或其任一片段的引物對也屬于本發明的保護范圍。

所述引物對中，一條引物序列如序列表中序列3所示，另一條引物序列如序列表中序列4所示。

本發明的另一個目的是提供一種培育轉基因植物的方法。