[發明專利]水稻抗逆性相關熱激蛋白基因OsHsp23.7及其編碼蛋白與應用

無效

• 申請號: 201110386877.5
• 申請日: 2011-11-29
• 公開（公告）號: CN102433346A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 陳信波;鄒杰;劉愛玲;劉翠芳;周小云;張先文
• 申請（專利權）人: 湖南農業大學
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/82;C12N5/10;C12N1/15;C12N1/19;C12N1/21;C07K14/415;A01H5/00
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 何為;袁穎華

技術領域

本發明涉及一種植物熱激蛋白基因及其編碼蛋白與應用，具體涉及一個水稻熱激蛋白基因的分離克隆、功能驗證和應用。

背景技術

各種非生物逆境諸如干旱和高鹽脅迫對植物的生長發育有重要影響，嚴重時導致農作物大量減產。研究表明，熱激蛋白(Heat?shock?proteins，Hsps)尤其是sHsp通過在逆境脅迫下維護蛋白的功能結構、阻止非天然蛋白的集聚、重新折疊變性蛋白以恢復其功能結構以及清除有潛在危害的變性蛋白或通過維護膜的穩定性，提高植物對干旱、病蟲、低溫逆境等脅迫的耐受作用。水稻作為重要的糧食作物之一，提高其耐逆性具有重要的理論及現實意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：針對現有技術的不足，提供一種水稻抗逆性相關熱激蛋白基因OsHsp23.7及其編碼蛋白與應用。

本發明所提供的水稻熱激蛋白基因，名稱為OsHsp23.7，來源于水稻粳稻品種日本晴(Oryza?sativa?ssp.japonica)，該基因在水稻基因組數據庫TIGR中的編號為Os12g0569700，該基因的CDS全長630bp，編碼215aa的蛋白。到目前還沒有任何關于OsHsp23.7基因功能的研究報道。本發明所述基因是下列核苷酸序列之一：

1)序列表SEQ?ID?No：1的DNA序列；

2)編碼序列表中SEQ?ID?No：2蛋白質序列的多核苷酸；

3)經過一個或幾個堿基的取代和/或缺失和/或添加由1)衍生的核苷酸。

序列表中SEQ?ID?No：1的DNA序列由1003個堿基組成，該序列編碼SEQ?IDNo：3的核苷酸序列。

與水稻抗逆性相關的水稻熱激蛋白基因的編碼蛋白OsHsp23.7是具有序列表中SEQ?ID?No：2的氨基酸序列的蛋白質，該序列為由215個氨基酸組成的蛋白質。

含有本發明OsHsp23.7基因的表達載體、轉基因細胞系及寄主菌均屬于本發明的保護范圍。

本發明所提供的改良植物抗逆性的方法，是將所述與抗逆性相關基因OsHsp23.7構建過表達載體導入植物組織或細胞，改良植物的抗逆性。用于構建所述植物表達載體的出發載體包括雙元農桿菌載體和可用于植物微彈轟擊的載體等。利用任意一種可以引導外源基因在植物中表達的載體，將本發明的OsHsp23.7基因在植物中超量表達表現出耐逆特征。

本發明的基因在構建到植物表達載體上時，可在其轉錄起始核苷酸前加上任何一種強啟動子或誘導型啟動子，也可使用增強子。

攜帶有本發明OsHsp23.7基因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、微注射以及電穿孔等常規生物技術方法轉入植物細胞，并培育出對非生物逆境如干旱、鹽等耐受力增強的轉基因植物。被轉化的植物寄主可以是水稻、玉米、小麥等單子葉植物，也適用于煙草、大豆等雙子葉植物，培育抗逆的植物品種。

下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步詳細說明。

附圖說明

圖1為OsHsp23.7基因超量表達載體pCMBIA1301M-OsHsp23.7示意圖。

圖2A為OsHsp23.7基因超量表達轉基因水稻的DNA檢測。

圖2B為OsHsp23.7基因超量表達轉基因水稻的RT-PCR檢測。

圖3為OsHsp23.7基因超量表達轉基因水稻在干旱脅迫下的生長狀況和存活率。

其中：A為干旱處理前，OsHsp23.7基因超量表達轉基因水稻與野生型的比較；B為暴露于空氣中干旱處理9.5h后，OsHsp23.7基因超量表達轉基因水稻與野生型(WT)的比較；C為暴露于空氣中干旱處理9.5h后再復水10d，OsHsp23.7基因超量表達轉基因水稻與野生型的比較；D為暴露于空氣中干旱處理9.5h后再復水10d，OsHsp23.7基因超量表達轉基因水稻與野生型成活率統計(n＝25)。

圖4為OsHsp23.7基因超量表達轉基因植物在高鹽脅迫下的生長狀況和存活率。

其中：A為高鹽處理前，OsHsp23.7基因超量表達轉基因水稻與野生型的比較；B為高鹽處理24h后，OsHsp23.7基因超量表達轉基因水稻與野生型的比較；C為高鹽處理24h后再復水10d，OsHsp23.7基因超量表達轉基因水稻與野生型的比較；D為高鹽處理24h后再復水10d，OsHsp23.7基因超量表達轉基因水稻與野生型成活率統計(n＝25)。