[發(fā)明專利]一個來源于苜蓿的蛋白質(zhì)及其編碼基因的新用途有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201310085151.7 | 申請日： | 2013-03-18 |
| 公開（公告）號： | CN104059937A | 公開（公告）日： | 2014-09-24 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 王濤;劉麗平;董江麗 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國農(nóng)業(yè)大學(xué) |
| 主分類號： | C12N15/82 | 分類號： | C12N15/82;C12N15/29;C12N1/13;C12N1/15;C12N1/19;C12N1/21;C07K14/415;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 |
| 地址： | 100193 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一個 來源于 苜蓿 蛋白質(zhì) 及其 編碼 基因 用途 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一個來源于苜蓿的蛋白質(zhì)及其編碼基因的新用途。
背景技術(shù)
豆科植物與根瘤菌共生互作的結(jié)果是產(chǎn)生了一個新的植物器官-根瘤。根瘤的形成不僅涉及共生雙方的分子對話與調(diào)控，同時也與環(huán)境因素有關(guān)，如水分、礦質(zhì)營養(yǎng)元素、溫度、重金屬、鈉鹽、CO2、土壤類型以及pH等。但迄今為止，人們對豆科植物的結(jié)瘤固氮過程的調(diào)控機制的分子機理的認(rèn)識還知之甚少，因此發(fā)掘豆科植物結(jié)瘤固氮途徑中的關(guān)鍵基因并熟悉其功能，是解決豆科植物結(jié)瘤固氮能力的重要手段。
截型苜蓿具有基因組小、染色體數(shù)為2×8(2n=16)、生長期短、自花授粉、根瘤固氮、遺傳轉(zhuǎn)化效率高等特點，并且與豆科主要作物親緣關(guān)系較近，所以被選作豆科模式植物。研究表明，某些非生物脅迫，例如鹽脅迫，會直接影響植物的結(jié)瘤固氮，因此截型苜蓿的一些轉(zhuǎn)錄因子可能同時參與非生物脅迫和結(jié)瘤，這一點與擬南芥存在很大差異。基于以上特點，截型苜蓿成為研究豆科植物的熱點。苜蓿是很重要的優(yōu)質(zhì)牧草，因此研究苜蓿的抗逆性及結(jié)瘤固氮提高苜蓿品質(zhì)，挖掘出抗逆性及結(jié)瘤固氮相關(guān)的基因?qū)τ谂嘤齼?yōu)質(zhì)高產(chǎn)苜蓿新品種，具有重要的生物學(xué)意義和經(jīng)濟價值。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供來源于截型苜蓿（Medicago truncatula）的一個蛋白質(zhì)MtWRKY76及編碼核酸分子的新用途。
其中，SEQ ID No.2由285個氨基酸殘基組成。
本發(fā)明所提供的一種新用途是利用MtWRKY76的編碼核酸分子培育結(jié)瘤能力高和/或耐逆性高的轉(zhuǎn)基因結(jié)瘤植物的方法。
本發(fā)明所提供的培育結(jié)瘤能力高和/或耐逆性高的轉(zhuǎn)基因結(jié)瘤植物的方法，包括向受體結(jié)瘤植物中導(dǎo)入MtWRKY76基因得到結(jié)瘤能力和/或耐逆性高于所述受體結(jié)瘤植物的轉(zhuǎn)基因結(jié)瘤植物的步驟；
所述MtWRKY76是如下a）或b）的蛋白質(zhì)：
a）氨基酸序列如SEQ ID No.2所示的蛋白質(zhì)；
b）將SEQ ID No.2中的一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與結(jié)瘤植物結(jié)瘤能力和/或耐逆性相關(guān)的由a）衍生的蛋白質(zhì)。
所述結(jié)瘤植物是指根被固氮微生物（根瘤菌和/或弗蘭克氏菌）感染后能形成根瘤的植物，包括豆科植物和非豆科植物，其中非豆科植物指木本植物的棺木、木麻黃、楊梅、胡頹子、沙棘等。
所述豆科植物具體可為苜蓿，所述苜蓿可為截型苜蓿，如medicago truncatula A17,medicago truncatula R-108。在本發(fā)明的實施例中，所述苜蓿為截型苜蓿medicago truncatula R-108或medicago truncatula A17。
本發(fā)明所提供的另一種新用途是利用MtWRKY76的編碼核酸分子培育培育耐逆性高的轉(zhuǎn)基因植物的方法。
本發(fā)明所提供的培育耐逆性高的轉(zhuǎn)基因植物的方法，包括向受體植物中導(dǎo)入MtWRKY76基因得到耐逆性高于所述受體植物的轉(zhuǎn)基因植物的步驟；
所述MtWRKY76是如下a）或b）的蛋白質(zhì)：
a）氨基酸序列如SEQ ID No.2所示的蛋白質(zhì)；
b）將SEQ ID No.2中的一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物耐逆性相關(guān)的由a）衍生的蛋白質(zhì)。
其中，所述受體植物為可為雙子葉植物或單子葉植物，所述雙子葉植物可為擬南芥或結(jié)瘤植物，所述結(jié)瘤植物可為豆科植物和非豆科植物，所述豆科植物可為苜蓿，所述苜蓿可為截型苜蓿，如medicago truncatula A17,medicago truncatula R-108。在本發(fā)明的實施方式中，所述苜蓿為截型苜蓿medicago truncatula R-108或medicago truncatula A17，所述擬南芥為columbia生態(tài)型擬南芥。
其中所述MtWRKY76基因可先進(jìn)行如下修飾，再導(dǎo)入受體植物中，以達(dá)到更好的表達(dá)效果：
1）根據(jù)實際需要進(jìn)行修飾和優(yōu)化，以使基因高效表達(dá)；例如，可根據(jù)受體植物所偏愛的密碼子，在保持本發(fā)明所述MtWRKY76基因的氨基酸序列的同時改變其密碼子以符合植物偏愛性；優(yōu)化過程中，最好能使優(yōu)化后的編碼序列中保持一定的GC含量，以最好地實現(xiàn)植物中導(dǎo)入基因的高水平表達(dá)，其中GC含量可為35％、多于45％、多于50％或多于約60％；
2）修飾鄰近起始甲硫氨酸的基因序列，以使翻譯有效起始；例如，利用在植物中已知的有效的序列進(jìn)行修飾；
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