[發(fā)明專利]植物耐逆性相關(guān)蛋白GmNF-YB8及其編碼基因和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210216174.2
• 申請日: 2012-06-27
• 公開（公告）號: CN103509095A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬有志;徐兆師;鄭煒君;李連城;陳明
• 申請（專利權(quán)）人: 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)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(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 關(guān)暢;任鳳華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種植物耐逆性相關(guān)蛋白GmNF-YB8及其編碼基因和應(yīng)用。

背景技術(shù)

干旱、高鹽和低溫等逆境脅迫嚴(yán)重制約著大豆的生長、發(fā)育。因此，了解大豆對逆境條件的應(yīng)答與信號傳導(dǎo)機(jī)制，提高大豆品種的抗逆性，成為大豆遺傳研究及品種改良的重要任務(wù)之一。

在逆境脅迫下植物體內(nèi)會產(chǎn)生一系列應(yīng)答反應(yīng)，伴隨著許多生理生化及發(fā)育上的變化。明確植物對逆境的反應(yīng)機(jī)制，將為抗逆基因工程研究和應(yīng)用提供科學(xué)論據(jù)。目前，植物抗逆性研究已逐漸深入到細(xì)胞、分子水平，并與遺傳學(xué)和遺傳工程研究相結(jié)合，探索用生物技術(shù)來改進(jìn)植物生長特性，其目的是提高植物對逆境的適應(yīng)能力。

在干旱、高鹽和低溫等環(huán)境脅迫的逆境條件下，植物能夠在分子、細(xì)胞和整體水平上做出相應(yīng)的調(diào)整，以最大程度上減少環(huán)境所造成的傷害并得以生存。許多基因受脅迫誘導(dǎo)表達(dá)，這些基因的產(chǎn)物不僅能夠直接參與植物的脅迫應(yīng)答，而且能夠調(diào)節(jié)其它相關(guān)基因的表達(dá)或參與信號傳導(dǎo)途徑，從而使植物避免或減少傷害，增強(qiáng)對脅迫環(huán)境的抗性。與脅迫相關(guān)的基因產(chǎn)物可以分為兩大類：第一類基因編碼的產(chǎn)物包括離子通道蛋白、水通道蛋白、滲透調(diào)節(jié)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(yīng)答的基因產(chǎn)物；第二類基因編碼的產(chǎn)物包括參與脅迫相關(guān)的信號傳遞和基因表達(dá)調(diào)節(jié)的蛋白因子，如蛋白激酶、轉(zhuǎn)錄因子等。其中，轉(zhuǎn)錄因子在植物脅迫應(yīng)答的基因表達(dá)調(diào)控中起著重要作用。

轉(zhuǎn)錄因子也稱為反式作用因子，是能夠與真核基因啟動子區(qū)域中順式作用元件發(fā)生特異性作用的DNA結(jié)合蛋白，通過它們之間以及與其它相關(guān)蛋白之間的相互作用，激活或抑制轉(zhuǎn)錄。轉(zhuǎn)錄因子的DNA結(jié)合區(qū)決定了它與順式作用元件結(jié)合的特異性，而轉(zhuǎn)錄調(diào)控區(qū)決定了它對基因表達(dá)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(guān)的轉(zhuǎn)錄因子主要有：具有AP2結(jié)構(gòu)域的AP2（APETALA2）/EREBP（乙烯應(yīng)答元件結(jié)合蛋白，ethylene?responsive?element?binding?protein）轉(zhuǎn)錄因子家族、含有堿性區(qū)域和亮氨酸拉鏈的bZIP（basic?region/leucine?zipper?motif?transcription?factors）類轉(zhuǎn)錄因子、含有保守的WRKY氨基酸序列的WRKY轉(zhuǎn)錄因子家族、結(jié)合CCAAT-box的主要核轉(zhuǎn)錄因子的CBF（CCAAT?binding?factor）類轉(zhuǎn)錄因子、含有堿性螺旋-環(huán)-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。

NF-Y是一類結(jié)合順式作用元件CCAAT-box的轉(zhuǎn)錄因子，特異的識別并結(jié)合許多真核生物組成型、誘導(dǎo)性和細(xì)胞周期依賴性基因的啟動子或增強(qiáng)子中的順式作用元件CCAAT-box，進(jìn)而在轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控這些基因的表達(dá)。NF-Y是由NF-YA、NF-YB和NF-YC三個不同亞基組成的雜合三聚體。NF-YB蛋白與NF-YC蛋白通過彼此的HFM保守域，采用頭尾相接的方式形成異源二聚體互作平臺，吸引NF-YA蛋白結(jié)合到這個二聚體平臺從而形成具有活性的異源三聚體核轉(zhuǎn)錄因子。NF-Y通過NF-YA亞基上的DNA結(jié)合域結(jié)合到靶基因啟動子部分的CCAAT盒，執(zhí)行轉(zhuǎn)錄激活或轉(zhuǎn)錄抑制功能。NF-Y的三個亞基的保守域分別具有不同的蛋白結(jié)構(gòu)域,其中NF-YA保守域具有DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域（DNAbinding?domain）和與NF-YB/C異源二聚體互作結(jié)構(gòu)域（subunit?interaction?domain）。NF-YB和NF-YC蛋白保守域則由組蛋白折疊基序（Histone-fold?motif）構(gòu)成。其中NF-YB與H2B組蛋白折疊基序相似，而NF-YC與H2A組蛋白折疊基序相似，組蛋白基序由三個α螺旋和兩個環(huán)組成，負(fù)責(zé)H2A/H2B二聚體的形成。

由于植物的逆境耐性是由多基因調(diào)控的復(fù)雜性狀，依靠導(dǎo)入單個功能性蛋白基因很難實現(xiàn)植物抗逆性的綜合提高。因此，利用一個關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子促進(jìn)多個功能基因的表達(dá)，增強(qiáng)植物的抗逆性，已經(jīng)成為植物抗逆基因工程的研究熱點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種與植物耐逆性相關(guān)的蛋白質(zhì)。

本發(fā)明所提供的蛋白質(zhì)是一種結(jié)合CCAAT-box的核轉(zhuǎn)錄因子蛋白，名稱為GmNF-YB8，來源于大豆屬大豆（Glycine?max?L.），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(zhì)；