[發(fā)明專利]一種活性多肽及其在植物根部發(fā)育中的應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210279537.7
• 申請日: 2012-08-07
• 公開（公告）號: CN103570805A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅利;李曉琳;徐霽
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院
• 主分類號: C07K7/06
• 分類號: C07K7/06;C12N15/29;C12N15/63;C12N1/15;C12N1/19;C12N1/21;C12N5/10;C12P21/02;A01H5/00;A01N37/44;A01P21/00
• 代理公司: 上海一平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31266
• 代理人: 祝蓮君;趙向輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于植物生理學(xué)領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種活性多肽及其在植物根部發(fā)育中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

根是植物在長期適應(yīng)陸地生活過程中發(fā)展起來的器官，擔(dān)負(fù)著吸收水分和溶質(zhì)以及使植物固著在基質(zhì)上的作用。空氣中存在著大量的分子態(tài)的氮氣，它們約占空氣成分的80%。據(jù)估計，在整個大氣層中，約有4×10¹⁵t的分子態(tài)氮。然而，絕大多數(shù)的植物只能從土壤中吸收結(jié)合態(tài)氮，用來合成自身的含氮化合物(如蛋白質(zhì)等)。土壤中的含氮化合物，不是土壤本身固有的，而是在生物生命活動過程中逐漸積累起來的，其中很大一部分來自微生物的生物固氮。據(jù)估計，地球表面上每年生物固氮的總量約為10t，其中豆科植物體內(nèi)根瘤菌的固氮量約為55t，占生物固氮總量的55%左右。根瘤是在植物根系上生長的一種特殊的瘤，是寄生組織中建成共生的固氮細(xì)菌形成的，植物的根瘤可以合成自身的含氮化合物，如蛋白質(zhì)等。

根瘤的形成過程大致為：聚集在根毛頂端的根瘤菌分泌一種纖維素酶，這種酶將根毛細(xì)胞壁溶解掉，根瘤菌從根毛尖端侵入根的內(nèi)部，產(chǎn)生感染絲，根瘤菌不斷地進(jìn)入根毛，并且大量繁殖，在根瘤菌侵入的刺激下，根細(xì)胞分泌一種纖維素，將感染絲包圍起來，形成一條分枝或不分枝的纖維素鞘，叫做侵入線，侵入線不斷地延伸，直到根的內(nèi)皮層，根的內(nèi)皮層處的薄壁細(xì)胞，受到根瘤菌分泌物的刺激，產(chǎn)生大量的皮層細(xì)胞，從而使該處的組織膨大，最后形成根瘤。

根瘤菌的固氮作用是在常溫、常壓下進(jìn)行的。根瘤固氮具有固氮效率高、無污染、成本低、收益高等優(yōu)點。根瘤菌的固氮能力，不僅取決于土壤條件和農(nóng)業(yè)措施，也取決于植物品種，人工培養(yǎng)的一些根瘤菌品系的固氮能力往往比野生品系的固氮能力高幾倍。

本領(lǐng)域目前還沒有找到一種可以直接應(yīng)用的影響植物根部發(fā)育特別是影響植物根瘤形成的基因或活性物質(zhì)。因此迫切需要進(jìn)行影響農(nóng)業(yè)植物尤其是豆科植物的根部發(fā)育的研究及開發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是提供一種新的植物磺酸化肽及其在植物根部發(fā)育中的應(yīng)用。

在本發(fā)明的第一方面，提供了一種分離的活性多肽，所述的活性多肽任選自下組：

(1)從N’端到C’端依次為Y、I、Y、T、N的多肽；

(2)上述(1)中多肽的衍生物；

(3)上述(1)中多肽或(2)中多肽的衍生物的前體。

在另一優(yōu)選例中，所述的活性多肽來源于植物，較佳地來源于豆科植物。

在另一優(yōu)選例中，(2)中所述的衍生物為磺酸化衍生物。

在另一優(yōu)選例中，所述多肽的磺酸化位點為酪氨酸殘基（Y）；較佳地，所述多肽的2個酪氨酸殘基都被磺酸化。

在本發(fā)明的第二方面，提供了編碼第一方面所述活性多肽的多核苷酸。

在另一優(yōu)選例中，所述的多核苷酸為如SEQ?ID?NO.:11-20任一所示的多核苷酸。

在本發(fā)明的第三方面，提供了一種含有本發(fā)明第二方面所述多核苷酸的載體。

在本發(fā)明的第四方面，提供了一種宿主細(xì)胞，所述宿主細(xì)胞含有本發(fā)明的第三方面所述的載體，或其基因組中整合有本發(fā)明的第二方面所述的多核苷酸。

在本發(fā)明的第五方面，提供了第一方面所述活性多肽，或第二方面所述多核苷酸的用途，所述用途選自下組的一種或多種：

(a)用于調(diào)節(jié)植物側(cè)根數(shù)目；

(b)用于調(diào)節(jié)植物根的長度；

(c)用于調(diào)節(jié)豆科植物根瘤的形成。

在本發(fā)明的第六方面，提供了一種制備轉(zhuǎn)基因植物的方法，包括步驟：

將編碼第一方面所述活性多肽的多核苷酸導(dǎo)入植物細(xì)胞中，培養(yǎng)所述植物細(xì)胞，再生成植物。

在另一優(yōu)選例中，所述的多核苷酸為序列如SEQ?ID?NO.:11-20任一所示的多核苷酸。

在另一優(yōu)選例中，所述的植物為豆科植物，較佳地任選自：大豆、紫花苜蓿、蒺藜苜蓿、百脈根、木豆、豌豆、蠶豆、紅豆、綠豆、田菁等。

在本發(fā)明的第七方面，提供了一種制備第一方面所述活性多肽的方法，所述方法任選任自下組：

(1)培養(yǎng)第四方面所述的宿主細(xì)胞，收集獲得第一方面所述的活性多肽；

(2)人工化學(xué)合成第一方面所述的活性多肽；

(3)從含有第一方面所述活性多肽的植物組織或器官中提取所述的活性多肽。

在另一優(yōu)選例中，(3)中所述的植物為豆科植物，較佳地任選自：大豆、紫花苜蓿、蒺藜苜蓿、百脈根、木豆、豌豆、蠶豆、紅豆、綠豆、田菁等。

在另一優(yōu)選例中，(3)中所述的植物器官為根或根瘤。