[發(fā)明專利]甜菜單體附加系M14品系乙二醛酶I基因及其編碼蛋白

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210150839.4
• 申請日: 2012-05-16
• 公開（公告）號: CN102719462A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李海英;馬春泉;吳川;陳思學;于冰;賈珊珊;季琳;楊樂;蒙明明;趙晨曦;潘鈺;宮世龍;王琳琳;李珊珊;谷丹
• 申請（專利權(quán)）人: 黑龍江大學
• 主分類號: C12N15/60
• 分類號: C12N15/60;C12N9/88
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務(wù)所 23109
• 代理人: 韓末洙

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及甜菜單體附加系M₁₄品系乙二醛酶I基因及其編碼蛋白。?

背景技術(shù)

乙二醛酶系統(tǒng)(glyoxalase?system)廣泛存在于動物、植物和微生物中，是一類與能量代謝密切相關(guān)的系統(tǒng)。在生物體內(nèi)，乙二醛酶I廣泛參與調(diào)節(jié)細胞的分裂、繁殖，細胞內(nèi)微管組裝、囊泡運輸?shù)壬砩^程。近年來，許多研究發(fā)現(xiàn)，乙二醛酶I還參與植物非生物脅迫的應(yīng)答反應(yīng)，同時還對病菌侵染植物組織產(chǎn)生應(yīng)答現(xiàn)象，它能夠解除丙酮醛產(chǎn)生的細胞毒性，在提高植物抗逆性、緩解非生物脅迫損傷等方面有重要用。因此，作為乙二醛酶系統(tǒng)的限速酶，研究和利用乙二醛酶I基因，闡釋其在植物抗生物和非生物脅迫中的作用，對于提高農(nóng)作物的質(zhì)量和產(chǎn)量具有重要的研究和應(yīng)用價值。?

甜菜單體附加系M₁₄品系(Chromosome?9?monosomic?addition?line?of?Beta?corolliflora?Zoss.in?Beta?vulgaris?L.，VV+C₉，2n＝18+1)是二倍體栽培甜菜(Beta?vulgaris?L.)和四倍體白花甜菜(Beta?corolliflora?Zoss.)種間雜交，獲得異源三倍體，將其進一步與栽培甜菜回交獲得的甜菜無融合生殖單體附加系。甜菜M₁₄品系染色體組除了含有18條栽培甜菜染色體外，還附加有一條白花甜菜第9號染色體，附加染色體的傳遞率高達96.5％。經(jīng)過標記基因雜交，多年染色體傳遞率統(tǒng)計，細胞學、胚胎學及分子生物學鑒定，經(jīng)鑒定甜菜單體附加系M₁₄品系具有野生白花甜菜的一些優(yōu)良性狀，如抗旱性、抗寒性、耐鹽性以及無融合生殖等，推測可能是由于白花甜菜第9號染色體的導(dǎo)入使甜菜單體附加系M₁₄品系獲得了野生種的一些優(yōu)良基因資源，因此甜菜單體附加系M₁₄品系是挖掘野生甜菜優(yōu)質(zhì)基因的良好材料。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供甜菜單體附加系M₁₄品系乙二醛酶I基因及其編碼蛋白。?

本發(fā)明甜菜單體附加系M₁₄品系乙二醛酶I基因是下述核苷酸序列之一：?

1)序列表中SEQ?ID?NO：1的核苷酸序列；?

2)編碼序列表中SEQ?ID?NO：2的DNA序列。?

上述甜菜單體附加系M₁₄品系乙二醛酶I基因的編碼蛋白的氨基酸序列如SEQ?ID?NO：2所示。?

本發(fā)明甜菜單體附加系M₁₄品系的乙二醛酶I基因cDNA序列全長1449bp，其有意?鏈中A、C、G、T分別為420個(28.99％)、247個(17.05％)、345個(23.81％)、437個(30.15％)；在20bp處有起始密碼子ATG，在1084bp處有終止密碼子TAG，具有1065bp完整的開放讀碼框。該基因所編碼的乙二醛酶I有354個氨基酸，分子量為39.25kDa，等電點為7.39，在氨基酸內(nèi)部存在保守的金屬結(jié)合位點(95H、146E、164H、212E)，谷胱甘肽結(jié)合位點(100R、129Y、150N、202F)以及多肽結(jié)合位點(MLHVVYR、GFGHFGIAVE)，在其N末端可能存在一個葉綠體易位肽序列。?

本發(fā)明從甜菜單體附加系M₁₄品系中分離得到的乙二醛酶I基因(BvM14-glyoxalase?I)所編碼的蛋白參與植物在非生物脅迫條件下的應(yīng)答反應(yīng)，能提高煙草對丙酮醛、高鹽、干旱及氧化脅迫的抗性。乙二醛酶I基因及乙二醛酶I的氨基酸序列的獲得為推進甜菜單體附加系M14品系優(yōu)良基因資源開發(fā)，提高栽培甜菜抗逆性奠定了實驗基礎(chǔ)。?

附圖說明