[發明專利]水稻OsSRFP1基因的抗冷性基因工程應用

有效

• 申請號: 201410444392.0
• 申請日: 2014-09-02
• 公開（公告）號: CN104195168B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 黃驥;張紅生;方慧敏;唐海娟;鮑永美;王州飛
• 申請（專利權）人: 南京農業大學
• 主分類號: C12N15/82
• 分類號: C12N15/82;A01H5/00
• 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

本發明涉及水稻OsSRFP1基因的抗冷性基因工程應用，屬于基因工程領域。

技術背景

蛋白質的泛素化修飾在細胞生命活動過程中發揮了至關重要的作用，已經發現在植物中參與了植物的生長發育以及生物脅迫與非生物脅迫的響應(Smalle?et?al.,2004；Vierstra,2009)。三種關鍵酶共同介導了蛋白質的泛素化過程，包括泛素活化酶E1，泛素結合酶E2和泛素連接酶E3。E3泛素連接酶可使其對特定的蛋白質進行修飾，因此E3是在底物蛋白的特異性選擇修飾過程中作用最為關鍵(Mazzucotelli?et?al.,2006)。E3泛素連接酶是一個種類繁多的蛋白大家族，水稻中存在數百個不同類型的E3泛素連接酶基因，在水稻的生命過程中發揮了重要而廣泛的調控功能。Song等(Song?et?al.,2007)克隆和鑒定了一個控制水稻谷粒寬度及重量的主效QTL基因-GW2，GW2編碼一個RING泛素連接酶，gw2突變體增加了細胞數量，導致形成較大的小穗外殼，加速了谷物奶狀營養物填充率，形成增大的谷粒寬度、重量及產量。GW2可能通過降解靶蛋白來負調控細胞分裂。相似的控制水稻谷粒寬度及重量主效QTL基因qSW5/GW5，可能在種子發育過程中通過調節細胞分裂參與泛素-蛋白酶體降解途徑(Shomura?et?al.,2008；Weng?et?al.,2008)。OsDSG1為RING泛素連接酶，酵母雙雜交檢測證實OsDSG1與OsABI3互作，缺失OsDSG1的T-DNA突變體種子延遲萌發，表明OsDSG1為ABA在種子萌發的主要調節因子(Park?et?al.,2010)。OsBBI1編碼一個RING泛素連接酶，通過改變細胞壁的厚度和次生代謝物來調控對稻瘟病菌的抗性(Li?et?al.,2011)。Park等(Park?et?al.,2012)證實稻瘟病菌通過AvrPiz-t抑制水稻RING泛素連接酶APIP6介導的針對病原體的免疫防衛反應。蛋白互作檢測表明AvrPiz-t抑制APIP6的泛素連接酶活性，而APIP6能泛素化AvrPiz-t。在抗白葉枯病研究中，Wang等(Wang?et?al.,2006)分離和鑒定了水稻抗白葉枯病基因Xa21產物的互作蛋白XB3。XB3編碼一個450個氨基酸、含有RING鋅指結構域的泛素連接酶，作為XA21的蛋白激酶底物。

在響應非生物脅迫應答中，也發現了一些E3泛素連接酶調控植物的逆境響應。OsDIS1編碼一個RING泛素連接酶，OsDIS1表達受干旱上調，超表達OsDIS1的轉基因水稻植株減少了干旱耐性，而RNA沉默OsDIS1的轉基因植株增加了干旱耐性。OsDIS1可能通過轉錄調節逆境相關基因及蛋白泛素化修飾負調控水稻干旱耐性。OsSDIR1為一個RING泛素連接酶(Gao?et?al.,2011)，OsSDIR1表達受干旱和鹽誘導，包含OsSDIR1的轉基因水稻植株比對照植株表現更強的干旱耐性。與此相似，包含超表達RING泛素連接酶基因OsRDCP1和OsCTR1的轉基因水稻植株增加了干旱耐性(Bae?et?al.,2011；Lim?et?al.,2014)，而過表達OsHCl1的轉基因植株增強了高溫耐性(Lim?et?al.,2013)。

發明內容

本發明的目的在于公開水稻RING環型E3泛素連接酶基因OsSRFP1基因的抗冷性基因工程應用，抑制表達該基因可以提高植物的抗冷性，利于水稻抗逆性遺傳改良。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

cDNA序列如SEQ?ID?NO.1所示的E3泛素連接酶基因OsSRFP1的抗冷性基因工程應用，其特征在于抑制所述的E3泛素連接酶基因OsSRFP1的表達，能夠提高水稻的抗冷性。

本發明所述的應用，優選將針對E3泛素連接酶基因OsSRFP1的RNAi載體導入水稻，能夠提高水稻的抗冷性。