[發明專利]一種小麥富脯氨酸類蛋白Tazmh122及其編碼基因和應用

在審

• 申請號: 201310726948.0
• 申請日: 2015-08-02
• 公開（公告）號: CN104497111A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 馬正強;賈海燕;馬省偉;馬麗
• 申請（專利權）人: 南京農業大學
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/82;A01H5/10
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 傅婷婷;徐冬濤

技術領域

本發明屬于基因工程領域，涉及一種小麥富脯氨酸類蛋白Tazmh122及其編碼基因和應用。

背景技術

小麥是世界上最主要的糧食作物之一，其提供的熱量占人類所需總熱量的17%以上(Khush?et?al.2003)，養活了大約40%的全球人口(Gupta?et?al.2008)。不斷提高小麥產量是世界范圍內小麥育種的最基本目標。

富含脯氨酸的蛋白質(proline‐rich?proteins，PRPs)代表一類富含proline(Pro‐)和hydroxyproline(Hyp‐)的結構蛋白，這類蛋白質在雙子葉植物如大豆、胡蘿卜和紫花苜蓿及單子葉植物如玉米和小麥等植物中廣泛存在，研究顯示，它們在很多植物中表達，參與植物發育的不同方面.例如，種子發育，豆莢形成，早期結瘤等.PRPs基因的表達還受傷害、真菌、乙烯、細胞培養、干旱和光照影響，富脯氨酸類蛋白種類繁多，結構的多樣性決定了功能的多樣性，但對于它們的確切功能知之甚少，富脯氨酸類蛋白在種子發育過程中的功能還未見報道。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的上述不足，提供一種小麥富脯氨酸類蛋白Tazmh122。

本發明的另一目的是提供該小麥富脯氨酸類蛋白Tazmh122的編碼基因。

本發明的又一目的是提供編碼基因的應用。

本發明的目的可通過如下技術方案實現：

一種小麥富脯氨酸類蛋白Tazmh122，氨基酸序列如SEQ?ID?NO：2所示。該蛋白包含173個氨基酸，等電點為4.86，脯氨酸占35.3%。在NCBI網站上進行序列比對沒有發現與該多肽鏈具有同源性蛋白序列公布，因此麥富脯氨酸類蛋白Tazmh122是一類新的富脯氨酸類蛋白。

編碼所述的小麥富脯氨酸類蛋白Tazmh122的基因。

所述的編碼權利要求1所述的小麥富脯氨酸類蛋白Tazmh122的基因，優選核苷酸序列如SEQ?ID?NO：1所示。

含有小麥富脯氨酸類蛋白Tazmh122編碼基因的重組表達載體。

所述的重組表達載體，優選出發載體為任何一種可以引導外源基因在植物中超量表達的載體。

所述的重組表達載體，進一步優選將所述的小麥富脯氨酸類蛋白Tazmh122編碼基因插入PBI121表達載體PstI酶切位點所得。

本發明所述的編碼小麥富脯氨酸類蛋白Tazmh122的基因在品種改良中的應用；優選所述的基因在提高小麥千粒重中的應用。

本發明所述的重組表達載體在品種改良中的應用；優選在提高小麥千粒重中的應用。

利用任何一種可以引導外源基因在植物中超量表達的載體，將本發明所提供的富脯氨酸類基因Tazmh122導入植物細胞，可獲得改變植物千粒重的轉基因細胞系及轉基因植株。為了便于對轉基因植物或轉基因植物細胞進行篩選，可以對載體進行加工，如加入抗生素標記基因（如：潮霉素、卡那霉素和慶大霉素），加入抗生素標記基因之后的載體用于轉化，可以在轉化后的植物培養基中加入抗生素，抑制非轉基因細胞系和植株的生長，有助于快速和有效的獲得轉基因植株。為了便于觀察外源基因的表達，可以在載體中啟動子和外源基因之間加入報告基因（GUS基因、GFP和熒火蟲熒光素酶報告基因），構建報告基因和外源基因融合表達的載體，該載體用于遺傳轉化，可以通過觀察報告基因的表達與否和表達量高低，推測外源基因在植物體內表達情況。為了轉基因植物釋放的安全性，也可以構建載體時不攜帶任何篩選標記基因，而在苗期進行PCR檢測。含有本發明的Tazmh122表達載體可通過使用基因槍法、農桿菌介導法、花粉管通道，電擊，顯微注射，Ti質粒，Ri質粒或植物病毒等常規生物學方法轉化植物細胞或組織，并將轉化后的植物細胞培育成完整的植株。被轉化的植株材料既可以是雙子葉植物，也可以是單子葉植物，如：水稻、棉花、小麥、大豆、煙草、擬南芥、大麥、高粱、玉米、黃瓜、番茄、楊樹、草坪草、苜蓿等。

有益效果：

本發明提供了一種新的小麥富脯氨酸類蛋白Tazmh122及其編碼基因。通過基因工程的方法將本發明提供的小麥富脯氨酸類蛋白Tazmh122編碼基因轉入小麥中，可以提高小麥的千粒重。由于該基因是糧食作物小麥本身存在的內源基因，因此，該基因的超量表達不會影響植物的食品安全性，可在作物育種中應用。

附圖說明

圖1轉基因小麥的PCR檢測。