[發(fā)明專利]細胞質抗壞血酸過氧化物酶作為植物抗旱標記物的應用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210162614.0
• 申請日: 2012-05-21
• 公開（公告）號: CN103424549A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設計）人: 孫衛(wèi)寧;黃蔚
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海生命科學研究院
• 主分類號: G01N33/573
• 分類號: G01N33/573
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳靜

技術領域

本發(fā)明屬于生物技術以及植物學領域；更具體地，本發(fā)明涉及細胞質抗壞血酸過氧化物酶(APX)作為植物抗旱標記物的應用。

背景技術

干旱是影響農(nóng)作物生產(chǎn)的最主要的非生物逆境，是全球面臨的重要環(huán)境問題。禾本科植物，特別是水稻為全球范圍內最主要的糧食作物，全球一半以上的人口以大米為主食，特別是在亞洲的發(fā)展中國家。然而，水稻相對于其他糧食作物，比如小麥、玉米需要更多的水資源，在亞洲，農(nóng)業(yè)用水的70%是用于水稻生產(chǎn)的。為解決這種矛盾，需調整耕作制度、加強節(jié)水灌溉。但是，增強水稻自身的抗旱性以及篩選抗旱性強的水稻是最為關鍵的。

篩選抗旱性強的植株是本領域技術人員一直致力于研究的方面，然而，藉由傳統(tǒng)研究手段來進行研究是漫長且困難的。因此，本領域迫切需要找到一些指示植物抗旱性的標記物，以縮短篩選時間、簡化篩選過程。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供細胞質抗壞血酸過氧化物酶(APX)作為植物抗旱標記物的應用。

在本發(fā)明的第一方面，提供細胞質(細胞質型)抗壞血酸過氧化物酶的用途，用于作為鑒定禾本科植物抗旱能力的標志物。

在一個優(yōu)選例中，所述的禾本科植物選自：水稻、小麥、大麥、燕麥、黑麥、高粱或玉米。較佳地，所述的禾本科植物是：水稻。

在另一優(yōu)選例中，所述的細胞質抗壞血酸過氧化物酶是抗壞血酸過氧化物酶1和抗壞血酸過氧化物酶2。

在另一優(yōu)選例中，所述的抗壞血酸過氧化物酶1(APX1)具有GenBank登錄號NP?001060741所示的氨基酸序列或其同源物。

在另一優(yōu)選例中，所述的抗壞血酸過氧化物酶2(APX2)具有GenBank登錄號XP?470658所示的氨基酸序列或其同源物。

在另一優(yōu)選例中，所述的抗壞血酸過氧化物酶1選自：分子量26.5kD，等電點5.15；分子量27.2kD，等電點5.3；和/或分子量27.8kD，等電點5.33的抗壞血酸過氧化物酶1；或

所述的抗壞血酸過氧化物酶2選自：分子量29kD，等電點4.8；分子量29.52kD，等電點4.92；和/或分子量30kD，等電點4.98的抗壞血酸過氧化物酶2。

在另一優(yōu)選例中，所述的抗壞血酸過氧化物酶在采用雙向電泳以及Western印跡分析后，產(chǎn)生所述分子量和等電點所代表的印跡點(斑點，spot)。

在本發(fā)明的另一方面，提供一種鑒定具有抗旱能力的禾本科植物的方法，包括：

對禾本科植物進行干旱處理，分析干旱處理前后的植株中細胞質抗壞血酸過氧化物酶(APX)的表達情況；若細胞質抗壞血酸過氧化物酶被干旱處理后表達顯著升高(如高20%以上，較佳地高40%以上；更佳地高60%以上；更佳地高100%以上)(被脅迫誘導表達)，則該禾本科植物是具有抗旱能力的植物。

在一個優(yōu)選例中，所述方法包括：

(1)對禾本科植物進行干旱處理，獲得經(jīng)干旱處理的植株；以未經(jīng)干旱處理且其它培養(yǎng)方法相同的禾本科植物作為對照；

(2)分析經(jīng)干旱處理的植株中細胞質抗壞血酸過氧化物酶的表達情況；若細胞質抗壞血酸過氧化物酶的表達在統(tǒng)計學上高于(如高20%以上，較佳地高40%以上；更佳地高60%以上；更佳地高100%以上)對照，則該禾本科植物是具備抗旱能力的植物。

在另一優(yōu)選例中，所述的細胞質抗壞血酸過氧化物酶是抗壞血酸過氧化物酶1和抗壞血酸過氧化物酶2。

在另一優(yōu)選例中，采用雙向電泳以及Western印跡的方法(2D-WB)來鑒定具備抗旱能力的植物。

在另一優(yōu)選例中，針對以下分子量和等電點所代表的印跡點分析抗壞血酸過氧化物酶1的表達：分子量26.5kD，等電點5.15；分子量27.2kD，等電點5.3；和/或分子量27.8kD，等電點5.33；或

針對以下分子量和等電點所代表的印跡點分析抗壞血酸過氧化物酶2的表達：分子量29kD，等電點4.8；分子量29.52kD，等電點4.92；和/或分子量30kD，等電點4.98。

在另一優(yōu)選例中，所述的干旱處理是在禾本科植物穗發(fā)育時期和/或生殖生長期斷水干旱處理。

在另一優(yōu)選例中，所述的斷水干旱處理包括：待禾本科植物生長至幼穗分化期，進行斷水處理，斷水至(如斷水5-20天)葉片卷曲，脅迫至劍葉葉尖發(fā)黃，取樣用于分析；或

幼穗分化的中期開始斷水處理、斷水至(如斷水5-20天)葉片開始卷曲，脅迫至劍葉葉尖發(fā)黃，取樣用于分析。