[發明專利]植物耐逆性相關蛋白TaDREB8及其編碼基因和應用

有效

• 申請號: 201210065654.3
• 申請日: 2012-03-13
• 公開（公告）號: CN103304651A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 馬有志;徐兆師;趙月;陳陽;李連城;陳明
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院作物科學研究所
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/63;C12N5/10;C12N1/15;C12N1/19;C12N1/21;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

技術領域

本發明涉及一種植物耐逆性相關蛋白TaDREB8及其編碼基因和應用。

背景技術

干旱、高鹽及低溫等逆境脅迫是影響小麥生長、發育的障礙因子。因此，了解小麥對逆境條件的應答與信號傳導機制，提高小麥品種的抗逆性，成為小麥遺傳研究及小麥品種改良的重要任務之一。

在逆境脅迫下植物體內會產生一系列應答反應，伴隨著許多生理生化及發育上的變化。明確植物對逆境的反應機制，將為抗逆基因工程研究和應用提供科學論據。目前，植物抗逆性研究已逐漸深入到細胞、分子水平，并與遺傳學和遺傳工程研究相結合，探索用生物技術來改進植物生長特性，其目的是提高植物對逆境的適應能力。

在干旱、高鹽和低溫等環境脅迫的逆境條件下，植物能夠在分子、細胞和整體水平做出相應的調整，以最大程度上減少環境所造成的傷害并得以生存。許多基因受脅迫誘導表達，這些基因的產物不僅能夠直接參與植物的脅迫應答，而且能夠調節其它相關基因的表達或參與信號傳導途徑，從而使植物避免或減少傷害，增強對脅迫環境的抗性。與脅迫相關的基因產物可以分為兩大類：第一類基因編碼的產物包括離子通道蛋白、水通道蛋白、滲透調節因子(蔗糖、脯氨酸和甜菜堿等)合成酶等直接參與植物脅迫應答的基因產物；第二類基因編碼的產物包括參與脅迫相關的信號傳遞和基因表達調節的蛋白因子，如蛋白激酶、轉錄因子等。其中，轉錄因子在植物脅迫應答的基因表達調控中起著重要作用。

轉錄因子也稱為反式作用因子，是能夠與真核基因啟動子區域中順式作用元件發生特異性作用的DNA結合蛋白，通過它們之間以及與其它相關蛋白之間的相互作用，激活或抑制轉錄。轉錄因子的DNA結合區決定了它與順式作用元件結合的特異性，而轉錄調控區決定了它對基因表達起激活或是抑制作用。此外，其自身活性還受到核定位及寡聚化等作用的影響。

目前已知在植物中與脅迫相關的轉錄因子主要有：具有AP2結構域的AP2(APETALA2)/EREBP(乙烯應答元件結合蛋白，ethylene?responsive?element?binding?protein)轉錄因子家族、含有堿性區域和亮氨酸拉鏈的bZIP(basic?region/leucine?zipper?motif?transcription?factors)類轉錄因子、含有保守的WRKY氨基酸序列的WRKY轉錄因子家族、含有堿性螺旋-環-螺旋(bHLH)和亮氨酸拉鏈的MYC家族和具有色氨酸簇(Trp?cluster)的MYB家族。

DREB(脫水應答元件結合蛋白，DRE-binding?protein)類轉錄因子是AP2家族中EREBP-like亞家族中的一個成員。DREB和EREBP類轉錄因子它們在氨基酸序列上沒有顯著的相同性，但都含有一段非常保守的由58個左右氨基酸組成的DNA結合區域(EREBP/AP2結構域)。蛋白質三維分析表明，該區域含有3個β-折疊，對識別各類順式作用元件起關鍵作用。其中位于第二個β-折疊中的第14、19位的兩個氨基酸殘基的差異，決定這類轉錄因子與不同順式作用元件的特異結合。

由于植物的逆境耐性是由多基因調控的復雜性狀，依靠導入單個功能性蛋白基因很難實現植物抗逆性的綜合提高。因此，利用一個關鍵性轉錄因子促進多個功能基因的表達，從而增強植物的抗逆性，已經成為植物抗逆基因工程的研究熱點。

發明內容

本發明的目的是提供一種植物耐逆性相關蛋白TaDREB8及其編碼基因和應用。

本發明提供的蛋白質，獲得小白麥，命名為TaDREB8蛋白，是如下(a)或(b)：

(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1的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物耐逆性相關的由序列1衍生的蛋白質。

為了使(a)中的蛋白質便于純化，可在由序列表中序列1所示的氨基酸序列組成的蛋白質的氨基末端或羧基末端連接上如表1所示的標簽。

表1標簽的序列