[發(fā)明專利]植物轉(zhuǎn)錄因子GmDREBL在培育耐逆植物中的應(yīng)用

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201410168338.8
• 申請日: 2014-04-24
• 公開（公告）號: CN105017392A
• 公開（公告）日: 2015-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳受宜;張勁松;張玉芹;牛素玲;張萬科;韋偉;林晴;馬彪
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/82;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

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及植物轉(zhuǎn)錄因子GmDREBL在培育耐逆植物中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

環(huán)境中物理化學(xué)因素的變化,例如干旱、鹽堿、低溫等脅迫因素對植物的生長發(fā)育有重要影響，嚴(yán)重時(shí)會造成農(nóng)作物大規(guī)模減產(chǎn)，培育耐逆性作物是種植業(yè)的主要目標(biāo)之一。目前，基因工程育種已經(jīng)成為增強(qiáng)作物耐逆性的重要方法之一。高等植物細(xì)胞有多種途徑應(yīng)答環(huán)境中的各種逆境脅迫，其中轉(zhuǎn)錄因子起著調(diào)控耐逆相關(guān)效應(yīng)基因表達(dá)的作用。植物中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了多類轉(zhuǎn)錄因子與植物耐逆性相關(guān)，例如：EREBP/AP2中的DREB類，bZIP,MYB,WRKY等等。

EREBP/AP2是植物特有的一類轉(zhuǎn)錄因子，它們共同的結(jié)構(gòu)是含有一個(gè)具三個(gè)B折疊的區(qū)域－EREBP/AP2區(qū)，一般為60個(gè)左右的氨基酸，是DNA的結(jié)合區(qū)，它對AP2基因的功能是必需的。該區(qū)域最早是在APETALA2蛋白中發(fā)現(xiàn)的。APETALA2基因在擬南芥的花和種子發(fā)育過程中起重要作用。目前，在許多植物的調(diào)節(jié)基因中都發(fā)現(xiàn)了EREBP/AP2結(jié)構(gòu)域，例如擬南芥的TINY、DREBPs、CBF家族和煙草的Tsil。

AP2/EREBP家族有兩個(gè)亞家族，AP2亞家族含兩個(gè)AP2區(qū)，EREBP亞家族只含一個(gè)AP2區(qū)。AP2亞家族主要在植物發(fā)育中起作用，而EREBP亞家族主要在植物的環(huán)境脅迫中起作用。如干旱、鹽害和低溫傷害等。這類基因包括番茄的Pti，擬南芥的CBF1和DREB等。

擬南芥中，DREB1A基因的表達(dá)受低溫誘導(dǎo)，而DREB2A基因的表達(dá)受干旱誘導(dǎo)。2003年從水稻中分離到五個(gè)DREB同源基因：OsDREB1A、OsDREB1B、OsDREB1C、OsDREB1D和OsDREB2A。它們過表達(dá)提高了植株的耐逆性。

大豆是重要的油料作物，是植物蛋白質(zhì)的主要來源，闡明其耐逆機(jī)理，進(jìn)而改善其耐逆性，具有重要的理論及現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供GmDREBL蛋白或其編碼基因或含有其編碼基因的重組載體的應(yīng)用。

本發(fā)明提供了GmDREBL蛋白或其編碼基因或含有其編碼基因的重組載體在調(diào)控植物耐逆性中的應(yīng)用；

所述GmDREBL蛋白是如下(a)或(b)：

(a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；

(b)將序列表中序列2所示的氨基酸序列經(jīng)過一個(gè)或幾個(gè)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)的由序列2衍生的蛋白質(zhì)。

上述一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基為不超過10個(gè)氨基酸殘基。

上述應(yīng)用中，所述調(diào)控植物耐逆性為提高植物耐逆性。

上述應(yīng)用中，所述耐逆性為耐旱性。

上述應(yīng)用中，所述GmDREBL蛋白編碼基因?yàn)槭侨缦?1)-(4)中任一種的DNA分子：

(1)編碼區(qū)為序列表中的序列1所示的DNA分子；

(2)編碼區(qū)為序列1自5’末端第1-633位核苷酸所示的DNA分子；

(3)在嚴(yán)格條件下與(1)或(2)限定的DNA序列雜交且與植物耐逆性相關(guān)的蛋白的DNA分子；

(4)與(1)或(2)限定的DNA序列至少具有70％、至少具有75％、至少具有80％、至少具有85％、至少具有90％、至少具有95％、至少具有96％、至少具有97％、至少具有98％或至少具有99％同源性且與植物耐逆性相關(guān)的DNA分子。

上述嚴(yán)格條件可為在6×SSC，0.5％SDS的溶液中，在65oC下雜交,然后用2×SSC,0.1％SDS和1×SSC,0.1％SDS各洗膜一次。

上述應(yīng)用中，所述重組載體為將所述GmDREBL蛋白編碼基因插入表達(dá)載體中，得到表達(dá)GmDREBL蛋白的重組載體。

上述植物表達(dá)載體包括雙元農(nóng)桿菌載體和可用于植物微彈轟擊的載體等。所述植物表達(dá)載體還可包含外源基因的3’端非翻譯區(qū)域，即包含聚腺苷酸信號和任何其它參與mRNA加工或基因表達(dá)的DNA片段。所述聚腺苷酸信號可引導(dǎo)聚腺苷酸加入到mRNA前體的3’端，如農(nóng)桿菌冠癭瘤誘導(dǎo)(Ti)質(zhì)?；?如胭脂合成酶Nos基因)、植物基因(如大豆貯存蛋白基因)3’端轉(zhuǎn)錄的非翻譯區(qū)均具有類似功能。