[發(fā)明專利]蔗糖轉運蛋白AtSUT2在培育高產轉基因植物中的應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210553884.4
• 申請日: 2012-12-19
• 公開（公告）號: CN103880935A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設計）人: 盧從明;王良;溫曉剛;楊輝霞;楊志攀;丁順華;張愛紅
• 申請（專利權）人: 中國科學院植物研究所
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/63;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(fā)明涉及生物技術領域，尤其涉及一種蔗糖轉運蛋白AtSUT2在培育高產轉基因植物中的應用。

背景技術

在高等植物中，蔗糖是其光合作用的主要產物，并且是光合產物長距離運輸?shù)闹饕镔|形式。植物體在“源”組織中通過光合作用固定的碳水化合物，僅留少量供“源”組織使用，大部分都被轉運到其他“庫”組織供其生長或轉化成儲存物質儲藏起來。蔗糖到達儲藏器官后，經(jīng)過一系列代謝轉換成淀粉、蛋白質、脂類物質儲藏起來，成為可收獲的產量。蔗糖在植物體生長發(fā)育過程中，對植物器官發(fā)育、物質代謝起著信號調控的作用，并且還影響著產量和儲存物質的組成。

蔗糖由源向庫的運輸是通過韌皮部進行的,其中位于質膜上的蔗糖轉運蛋白發(fā)揮重要作用。蔗糖轉運蛋白通常簡稱SUT(sucrose?transporters),也稱SUC(sucrosecarriers)。SUT作為植物所特有的一類載體蛋白,在蔗糖進出韌皮部、庫組織蔗糖供給、蔗糖貯藏、蔗糖轉運調控以及其它小分子物質轉運等多種生理過程中發(fā)揮重要作用。

由于蔗糖是光合作用的主要產物，是植物儲藏、積累和運輸糖分的主要形式，其運輸和分配的結果將直接影響植物生長發(fā)育過程以及經(jīng)濟作物的產量和品質，所以，進一步深入研究蔗糖轉運蛋白，特別是加強對其生物學功能及信號轉導方面的研究，不僅有利于進一步了解植物體內光合作用產物的運輸、分配過程，而且對經(jīng)濟作物的產量和品質的遺傳改良有重要意義，使人們能夠利用基因工程等手段改良作物，最終讓植物為人類產生最大的收獲指數(shù)與經(jīng)濟效益。

發(fā)明內容

本發(fā)明的一個目的是提供蛋白AtSUT2或其編碼基因或含有其編碼基因的重組載體的新用途。

本發(fā)明提供了蛋白AtSUT2或其編碼基因或含有其編碼基因的重組載體在調控植物籽粒大小和/或產量中的應用；所述蛋白AtSUT2的氨基酸序列為序列表中的序列2。

上述含有蛋白AtSUT2編碼基因的重組載體為將所述蛋白AtSUT2的編碼基因插入表達載體，得到的重組載體。

在本發(fā)明的實施例中，重組載體具體為將序列表中序列1自5’末端第146-1696位的核苷酸插入pCAMBIA1301載體的Nco?I和BstE?II酶切位點間得到的載體pCAMBIA1301-AtSUT2。

上述應用中，所述調控植物籽粒大小和/或產量為提高植物籽粒大小和/或產量。

上述應用中，所述蛋白AtSUT2的編碼基因的核苷酸序列為序列表中序列1自5’末端第146-1696位的核苷酸或序列表中序列1自5’末端第148-1686位的核苷酸；所述提高植物籽粒大小體現(xiàn)在提高植物籽粒長、寬、厚和/或千粒重；所述提高植物產量體現(xiàn)在提高單株產量和/或提高營養(yǎng)器官生物量；所述植物具體為單子葉植物或雙子葉植物；所述單子葉植物進一步具體為水稻。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種培育轉基因植物的方法。

本發(fā)明提供的方法，為將蛋白AtSUT2的編碼基因導入目的植物中，得到轉基因植物；所述蛋白AtSUT2的氨基酸序列為序列表中的序列2；

所述轉基因植物的籽粒大小和/或產量均高于所述目的植物。

上述方法中，所述蛋白AtSUT2的編碼基因的核苷酸序列為序列表中序列1自5’末端第146-1696位的核苷酸或序列表中序列1自5’末端第148-1686位的核苷酸。

上述方法中，所述籽粒大小通過籽粒的長、寬、厚和/或千粒重體現(xiàn)；所述產量通過單株產量和/或營養(yǎng)器官生物量體現(xiàn)。

上述方法中，所述蛋白AtSUT2的編碼基因通過重組載體導入目的植物；

所述重組載體為將所述蛋白AtSUT2的編碼基因插入表達載體，得到的重組載體。

上述方法中，所述表達載體為pCAMBIA1301。

在本發(fā)明的實施例中，重組載體具體為將為序列表中序列1自5’末端第146-1696位的核苷酸插入pCAMBIA1301載體的NcoI和BstEII酶切位點間得到的載體pCAMBIA1301-AtSUT2。

上述方法中，所述植物為單子葉植物或雙子葉植物；所述單子葉植物具體為水稻。

本發(fā)明的第三個目的是提供一種重組載體。