[發(fā)明專利]一種與百草枯抗性相關(guān)蛋白及其編碼基因與應(yīng)用

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110309668.0
• 申請(qǐng)日: 2011-10-13
• 公開（公告）號(hào): CN102329384A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 向成斌;席靜;徐萍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): C07K14/415
• 分類號(hào): C07K14/415;C12N15/29;C12N15/63;C12N5/10;C12N1/15;C12N1/19;C12N1/21;A01H5/00
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 關(guān)暢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種與百草枯抗性相關(guān)蛋白及其編碼基因與應(yīng)用。

背景技術(shù)

擬南芥(Arabidopsis?thaliana)是典型的十字花科植物，廣泛分布于歐洲、亞洲和北美，擬南芥是植物科學(xué)研究的優(yōu)良的模式植物。從擬南芥研究中得到的成果大都在農(nóng)作物中有著良好的應(yīng)用。

百草枯(paraquat，簡(jiǎn)寫為PQ)，學(xué)名甲基紫精，是一種非選擇性的四胺除草劑，是目前世界上應(yīng)用廣泛的一種除草劑。它通過奪取光合過程中的PS?I系統(tǒng)的電子，然后將電子傳遞給氧氣產(chǎn)生超氧分子。不同的植物對(duì)于該除草劑具有不同程度的耐受性，而這種耐受性的機(jī)理至今仍不清楚，研究植物對(duì)于該除草劑的耐受機(jī)理具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種與百草枯抗性相關(guān)蛋白及其編碼基因。

本發(fā)明提供的蛋白，是如下(a)或(b)：

(a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；

(b)將序列表中序列2所示的氨基酸序列經(jīng)過一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物百草枯抗性相關(guān)的由(a)衍生的蛋白質(zhì)。

所述一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加為不超過10個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加。

序列表中的序列2由1454個(gè)氨基酸殘基組成。

編碼所述蛋白的基因也是本發(fā)明保護(hù)的范圍。

所述基因如下(1)-(5)中任意一種的DNA分子：

(1)序列表中序列1所示的DNA分子；

(2)序列表中序列1自5’末端第35-4399位所示的DNA分子；

(3)序列表中序列1自5’末端第35-4398位所示的DNA分子；

(4)在嚴(yán)格條件下與(1)或(2)或(3)限定的DNA序列雜交且編碼與植物百草枯抗性相關(guān)蛋白的DNA分子；

(5)與(1)或(2)或(3)限定的DNA序列至少具有70％、至少具有75％、至少具有80％、至少具有85％、至少具有90％、至少具有95％、至少具有96％、至少具有97％、至少具有98％或至少具有99％同源性且編碼與植物百草枯抗性相關(guān)蛋白的DNA分子。

所述嚴(yán)格條件為：在6×SSC，0.5％SDS的溶液中，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1由4557個(gè)核苷酸組成。

含有所述基因的重組載體、表達(dá)盒、轉(zhuǎn)基因細(xì)胞系或重組菌也是本發(fā)明保護(hù)的范圍。

所述重組載體是將所述蛋白的編碼基因插入pCB2008E載體的XhoI和BamHI酶切位點(diǎn)間，得到表達(dá)所述蛋白的重組載體。

所述的蛋白、所述基因、所述的重組載體、所述表達(dá)盒、所述轉(zhuǎn)基因細(xì)胞系或所述重組菌在植物抗百草枯和/或培育抗百草枯植物中的應(yīng)用也是本發(fā)明保護(hù)的范圍。

所述應(yīng)用為將所述的蛋白的編碼基因?qū)胗捎谒龅鞍椎木幋a基因表達(dá)降低而表現(xiàn)為抗百草枯的植物突變體中，得到表現(xiàn)為對(duì)百草枯敏感的目的植物。

所述抗百草枯的植物突變體為Salk_067836；

所述目的植物為野生型擬南芥。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種培育轉(zhuǎn)基因植物的方法。

本發(fā)明提供一種培育轉(zhuǎn)基因植物的方法，是降低目的植物中所述蛋白編碼基因的表達(dá)，得到百草枯抗性高于所述目的植物的植物。

所述百草枯抗性高于所述目的植物的植物體現(xiàn)在如下1)或2)：

1)所述植物的存活率高于所述目的植物；

2)所述植物體內(nèi)的百草枯含量低于所述目的植物。

所述方法在百草枯的脅迫下進(jìn)行；

所述目的植物為單子葉植物或雙子葉植物，所述單子葉植物為擬南芥。

攜帶有本發(fā)明PQT24-1的植物表達(dá)載體可通過使用Ti質(zhì)粒、Ri質(zhì)粒、植物病毒載體、直接DNA轉(zhuǎn)化、微注射、電導(dǎo)、農(nóng)桿菌介導(dǎo)等常規(guī)生物學(xué)方法轉(zhuǎn)化植物細(xì)胞或組織，并將轉(zhuǎn)化的植物細(xì)胞或組織培育成植株。被轉(zhuǎn)化的植物宿主既可以是水稻、小麥、玉米等單子葉植物，也可以是擬南芥、大豆、油菜、棉花等雙子葉植物。