[發明專利]一種大豆逆境相關轉錄因子ERF及其編碼基因與應用

無效

• 申請號: 201110304847.5
• 申請日: 2011-10-10
• 公開（公告）號: CN102336826A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 王慶鈺;翟瑩;李景文;王英;閆帆;雷婷婷;蘇連泰;李艷杰;張鑫生;王洪預
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;A01H5/00
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 魏征驥

技術領域

本發明涉及植物基因工程領域，具體涉及一種大豆逆境相關轉錄因子ERF及其編碼基因與應用。?

背景技術

大豆是重要的經濟作物，在世界范圍內普遍種植，不僅是人類蛋白和脂類的主要來源，同時也是重要的家畜飼料和工業原料，在醫學上也有很大價值。然而生物和非生物脅迫，包括病害、鹽害、低溫及干旱等都對大豆的生長和發育產生極為不利的影響，從而導致大豆產量降低，造成嚴重的經濟損失。因此，闡明大豆對逆境的響應機制，鑒定逆境相關的重要基因并利用它們來提高大豆的抗逆性顯得尤為重要。?

植物可以通過調節體內一系列基因的表達或合成大量相關脅迫蛋白來適應環境。其中，轉錄因子由于可以調節多個基因的表達而在植物的脅迫響應中發揮重要作用，逐漸成為人們的研究熱點。ERF轉錄因子分屬于植物中特有的AP2/ERF轉錄因子大家族中的ERF亞家族，最初從煙草中分離得到。它們表達的蛋白共同含有1個保守的由58或59個氨基酸組成的ERF結合域，此結合域由3個β折疊和1個α螺旋組成，可以特異的結合GCC和DRE/CRT元件，而這些元件通常分別位于植物的病程相關蛋白基因和干旱、冷誘導相關基因的啟動子中。ERF正是通過調節這些基因的表達從而參與到植物的生物脅迫和非生物脅迫中去。植物的逆境響應被多條信號途徑所調節，其中，乙烯、水楊酸、茉莉酸、脫落酸等逆境脅迫信號物質通常會調節ERF的表達，這四個信號分子通過ERF轉錄因子參與了不同防御相關基因的表達。番茄JERF3既是GCC?box結合蛋白，又能識別DRE元件，在番茄中能被乙烯、茉莉酸、低溫、高鹽和脫落酸誘導，同時能提高轉基因煙草的耐鹽性。煙草的Tsil不僅在乙烯、NaCl、ABA和水楊酸處理的葉片中表達，還可以被干旱和水淹誘導表達。Tsil的超表達提高了植株對高鹽和病原的抗性。木花生中的JcERF的表達可以被高鹽、干旱、乙烯和機械傷害誘導，但不被ABA誘導，在擬南芥中超表達JcERF增強了植物對鹽和寒冷的抗性。

目前，已從擬南芥、煙草、番茄、辣椒、水稻、小麥、棉花等不同植物中克隆到?大量ERF基因，但在大豆中僅報道過3個ERF的功能，它們均參與到大豆的脅迫響應中去，在提高植物抗逆性方面發揮積極的調控作用。單子葉植物和雙子葉植物中均可能存在大量的ERF轉錄因子，鑒于ERF在植物應對逆境中發揮的重要作用，因此，對大豆ERF家族中其他的成員作進一步的鑒定與應用有利于大豆脅迫抗(耐)性的改良。?

發明內容

本發明提供一種大豆逆境相關轉錄因子ERF及其編碼基因與應用。?

本發明所提供的大豆逆境相關ERF轉錄因子來源于大豆品種：吉林32，由吉林省農科院富健研究員饋贈，地址：吉林省長春市彩宇大街1363號吉林省農業科學院；命名為GmERF6。?

大豆逆境相關轉錄因子ERF的氨基酸序列為Sequence?NO.2。?

所述大豆逆境相關轉錄因子ERF的編碼基因的核苷酸序列為Sequence?NO.1。?

所述的大豆逆境相關轉錄因子ERF在提高植物的抗旱性中的應用。?

序列Sequence?NO.1由582個堿基組成、Sequence?NO.2由193個氨基酸殘基組成，含一個ERF結構域。。?

利用任何一種可以引導外源基因在植物中表達的載體，將本發明所提供的GmERF6的編碼基因導入植物細胞，可獲得對干旱抗性提高的轉基因植株。使用本發明的基因構建植物表達載體時，可在其轉錄起始核苷酸前可加上任何一種增強啟動子或誘導型啟動子。攜帶有本發明GmERF6的表達載體可通過使用Ti質粒、Ri質粒、植物病毒載體、直接DNA轉化、微注射、電導、農桿菌介導等常規生物學方法轉化植物細胞或組織，并將轉化的植物組織培育成植株。被轉化的宿主既可以是單子葉植物，也可以是雙子葉植物。?

本發明的有益效果是：本發明克隆了一個逆境誘導相關的大豆GmERF6轉錄因子基因，研究該基因在大豆中的表達模式及轉錄調節活性，比較了野生型和轉GmERF6基因擬南芥的抗旱性，為其有效應用提供依據，對提高植物的抗逆性，特別是培育抗旱大豆品種具有重要意義。?

附圖說明

圖1是本發明GmERF6基因的PCR擴增結果圖；?

圖2是本發明GmERF6重組蛋白的表達圖；?

圖3是本發明GmERF6基因逆境誘導表達模式圖；?

圖4是本發明GmERF6基因組織表達模式圖；?

圖5是本發明報告質粒、效應質粒載體結構示意圖；?

圖6是本發明GmERF6基因轉錄調節活性分析圖；?