[發(fā)明專利]甜蕎DREB轉(zhuǎn)錄因子

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310377196.1
• 申請日: 2013-08-27
• 公開（公告）號: CN103483436A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 方正武;馮佰利;王鵬科;高小麗;高金鋒;楊璞
• 申請（專利權(quán)）人: 西北農(nóng)林科技大學(xué)
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/82;C12N5/10;C12N1/21;A01H5/00
• 代理公司: 西安億諾專利代理有限公司 61220
• 代理人: 熊雁;康凱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種來自于植物且具有多于20個氨基酸的肽。?

背景技術(shù)

非生物脅迫(如干旱、高鹽、低溫)是植物的生長發(fā)育、生物量形成和經(jīng)濟產(chǎn)量提高的主要限制因子。近20年來，大量受非逆境脅迫的誘導(dǎo)的基因被分離與功能鑒定，根據(jù)脅迫誘導(dǎo)基因表達產(chǎn)物的作用，可將這些脅迫誘導(dǎo)表達的基因分為兩大類，第一類基因的編碼產(chǎn)物在抗逆性中直接發(fā)揮功能，包括:l)直接保護細胞免受水份脅迫傷害的功能蛋白，如LEA蛋白(胚胎發(fā)生后期豐富蛋白)、滲透蛋白、抗凍蛋白、水通道蛋自、離子通道蛋白、伴侶蛋白和mRNA結(jié)合蛋白等滲透調(diào)節(jié)因子，如脯氨酸、甜菜堿、一些糖類等的合成。在脅迫條件下，水通道蛋白，糖運輸?shù)白裕彼徇\輸?shù)鞍淄ㄟ^質(zhì)膜和液泡膜運輸水分，糖類和脯氨酸，以調(diào)節(jié)內(nèi)外滲透壓；2)毒性降解酶，如谷膚甘膚S轉(zhuǎn)移酶、可溶性環(huán)氧化物水解酶、超氧化物歧化酶、過氧化氫酶和抗壞血酸過氧化物酶等可以保護細胞，免受活性氧的傷害。第二類基因編碼的產(chǎn)物參與調(diào)控下游基因的表達以及信號的傳導(dǎo)，包括:?l)感應(yīng)和傳一導(dǎo)脅迫信號的蛋白激酶，如活化分裂素的蛋白激酶、依賴鈣的蛋白激酶、受體蛋白激酶、核糖體蛋白激酶、轉(zhuǎn)錄調(diào)控蛋白激酶等；2)傳導(dǎo)信號和調(diào)控基因表達的轉(zhuǎn)錄因子，如AP2/ERF轉(zhuǎn)錄因子(乙烯反應(yīng)結(jié)合因子)、bZIP轉(zhuǎn)錄因子(帶有亮氨酸拉鏈的轉(zhuǎn)錄因子家族)、MYC轉(zhuǎn)錄因子(帶有基本螺旋串的螺旋轉(zhuǎn)錄因子家族)、MYB轉(zhuǎn)錄因子(帶有色氨酸串基元的轉(zhuǎn)錄因子家族)、WRKY轉(zhuǎn)錄因子（N-端含有WRKYGQK高度保守氨基酸序列）、NAC轉(zhuǎn)錄因子（N端含有高度保守的NAC結(jié)構(gòu)域）和DELLA轉(zhuǎn)錄因子；3)以及在信號傳導(dǎo)中起重要作用的蛋自酶，如磷酸醋酶、磷酸酶c等。

植物的抗逆性往往是由多基因控制的數(shù)量性狀。植物對干早、低溫抗性的強弱往往不取決于某一單一基因，而是受許多基因的共同調(diào)控。一個關(guān)鍵因子可以調(diào)控許多相關(guān)功能基因的表達，因此，通過增強一些關(guān)鍵的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子的作用可能使植物的抗逆性得到綜合的、根本性的改良。這與導(dǎo)入或改良個別功能基因來提高某種抗性的傳統(tǒng)方法相比，將是提高作物抗逆性的更為有效的方法和途徑。研究表明DREB轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子在調(diào)控非生物脅迫相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄表達中起著重要的作用。DREB轉(zhuǎn)錄因子屬于AP2/ER家族轉(zhuǎn)錄因子，它結(jié)合DRE或CRT脫水反應(yīng)元件，激活下游啟動子區(qū)具有該元件的抗逆相關(guān)基因的表達。近年來，擬南芥、水稻、大麥、小麥、大豆、玉米、棉花和等大量植物中的DREB轉(zhuǎn)錄因子功能相繼被鑒定，證明它參與植物調(diào)控干旱、高鹽、低溫、病害和細胞發(fā)育相關(guān)的基因表達，提高植物耐低溫和干旱能力，是植物基因工程改良植物耐非生物脅迫的重要有效基因。如A.htalinaa的DREB1A/CBF3基因的超量表達能提高植株對低溫脅迫的耐性；Yamaguchi-Shinozaki等人(2006)的研究結(jié)果表明DREB1A能有效的用，來提高作物的干旱、低溫的抗性。Dubuozet等人(2003)也證明水稻的OsDREBIA基因能明顯提高單子葉植物對干旱、低溫脅迫的耐性。甄偉等將CBF1基因轉(zhuǎn)入煙草和油菜基因組中，對轉(zhuǎn)化的煙草和油菜抗寒性的檢測結(jié)果顯示，轉(zhuǎn)基因油菜的抗寒性有明顯提高，轉(zhuǎn)基因煙草的抗寒性也有一定提高。Hsieh等將擬南芥的CBF1轉(zhuǎn)入番茄，轉(zhuǎn)基因番茄葉片中的過氧化氫酶的活性比對照顯著提高，H2O2含量比對照明顯降低，轉(zhuǎn)基因植株的抗寒性得到顯著改善。韋善君等將玉米泛素啟動子(Pubi)調(diào)控的CBF1基因轉(zhuǎn)化煙草，發(fā)現(xiàn)CBF1組成型表達增強了轉(zhuǎn)基因煙草的抗寒性。金建鳳等將CBF1基因轉(zhuǎn)入水稻中，發(fā)現(xiàn)低溫處理后轉(zhuǎn)基因植株體內(nèi)脯氨酸含量比野生型明顯增加，植株的抗寒性也明顯增強。金萬梅等利用根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)的方法將擬南芥CBF1基因?qū)氩葺校岣吡瞬葺畬Φ蜏孛{迫的抵抗力。DREB轉(zhuǎn)錄因子在植物非生物抗逆的作用明顯，是目前被用來提高農(nóng)作物的耐逆功能的重要基因之一。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種能有效提高植物耐逆性的甜蕎DREB轉(zhuǎn)錄因子。本發(fā)明還提供了該轉(zhuǎn)錄因子的編碼基因。

本發(fā)明還提供了一種提高植物耐逆性的方法。

本發(fā)明所述的轉(zhuǎn)錄因子命名為甜蕎FeDREB1。

本發(fā)明所述的甜蕎DREB轉(zhuǎn)錄因子，其氨基酸序列如SEQ?ID?NO：2所示。?

本發(fā)明所述的甜蕎DREB轉(zhuǎn)錄因子的編碼基因，其核苷酸序列如SEQ?ID?NO：1所示。

本發(fā)明還提供了含有上述編碼基因的表達載體，細胞系和宿主菌。