[發(fā)明專利]AtSRT2蛋白及其編碼序列與應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510343209.2
• 申請日: 2015-06-19
• 公開（公告）號: CN104894090A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鐘理;陳明;楊春燕;馬有志;吳佳海
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州省草業(yè)研究所
• 主分類號: C12N9/80
• 分類號: C12N9/80;C12N15/55;C12N15/82;A01H5/00
• 代理公司: 貴陽中新專利商標(biāo)事務(wù)所 52100
• 代理人: 李亮;程新敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及分子遺傳學(xué)領(lǐng)域，尤其是一種AtSRT2蛋白及其編碼序列與應(yīng)用。

背景技術(shù)

土壤鹽漬化已成為危及人類生存的世界性重大環(huán)境與資源問題。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織不完全統(tǒng)計，世界上鹽漬化土地面積高達9.54億hm²，嚴(yán)重制約農(nóng)牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。我國各類鹽化土地面積相當(dāng)于現(xiàn)有耕地的1/4，近年來，隨著土地鹽漬化面積不斷擴大，全國土壤鹽質(zhì)化面積達到了0.12億hm²，是世界鹽漬地大國（李彬等，2005）。鹽脅迫嚴(yán)重抑制植物的生長和發(fā)育,是造成農(nóng)作物減產(chǎn)的一個重要環(huán)境脅迫因子。因此，通過生物技術(shù)手段改良作物的耐鹽性，從而擴大耕地使用面積,?提高鹽堿地作物產(chǎn)量，對全球農(nóng)業(yè)發(fā)展及生態(tài)環(huán)境改善有著重要意義。

在植物進化過程中，植物為了在不斷變化的環(huán)境中生存繁衍,演化出相應(yīng)的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)來應(yīng)對鹽脅迫。當(dāng)受到鹽脅迫時,?許多植物激素如脫落酸、赤霉素、油菜素內(nèi)酯和水楊酸等都會參與該調(diào)控過程。此外，通過激活SOS信號途徑和液泡膜反向運輸通道NHX1將有害離子運到細胞外或隔離到液泡中從而控制細胞質(zhì)中過多離子的積累（Zhang?and?Blumwald,2001；Yamaguchi?et?al.,2013），以及增加滲透保護劑如脯氨酸、多元醇、糖類和甲胺等的合成,?通過滲透調(diào)節(jié)來鹽脅迫下植物的生長都是植物應(yīng)對鹽脅迫的重要調(diào)控方式(Deinlein?et?al.,2014)。

近年來隨著表觀遺傳學(xué)的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)染色體組蛋白修飾在植物對各種逆境脅迫的適應(yīng)性上發(fā)揮著作用。研究表明,?鹽脅迫發(fā)生時,?當(dāng)代植株中有染色體修飾在參與抗鹽響應(yīng)。在苗期階段用輕微鹽脅迫鍛煉處理后培養(yǎng)于正常條件下的擬南芥,?在后期不存在鹽脅迫的生長階段,?鍛煉后植株與對照之間沒有可見的表型差異；再用鹽脅迫處理后,?發(fā)現(xiàn)鍛煉過的植株體內(nèi)HKT1的誘導(dǎo)表達要高于對照組,?Na⁺積累較低，表現(xiàn)出更抗鹽。用ChIP-seq對全基因組4種染色體修飾進行分析表明,?在鹽脅迫鍛煉后H3K27me3的修飾分布有了改變(Sani?et?al.,2014)。Song等(2012)報道,?鹽脅迫處理可以影響大豆4個轉(zhuǎn)錄因子的啟動子以及編碼區(qū)域的DNA甲基化狀態(tài)，表明這些基因的表觀遺傳修飾可以增強植物的耐鹽性。Zhaoliang等（2011）研究表明,組蛋白精氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶SKB1通過改變組蛋白H4R3sme2水平，影響ABA信號途徑關(guān)鍵基因的表達，從而介導(dǎo)植物的耐鹽性。

在植物耐鹽性的表觀遺傳調(diào)控過程中，主要集中在DNA甲基化和組蛋白甲基化的研究，其它修飾如組蛋白乙酰化等研究較少。AtSRT2是一種組蛋白去乙酰化酶，目前，還沒有AtSRT2在介導(dǎo)植物耐鹽性方面的報道。本研究發(fā)現(xiàn)AtSRT2介導(dǎo)了植物耐鹽性調(diào)控過程，過表達AtSRT2基因可提高擬南芥耐鹽性，尤其是種子萌發(fā)期的耐鹽性。而種子萌發(fā)是植物生長發(fā)育過程中關(guān)鍵的一個時期,?直接影響植物整個后續(xù)發(fā)育階段，而這個時期，對環(huán)境又十分敏感，更易受到鹽脅迫的危害。本發(fā)明對于分子改良作物耐鹽性具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)要求

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種AtSRT2蛋白。

本發(fā)明還要解決的技術(shù)問題是提供上述蛋白片段的編碼序列。

本發(fā)明還要解決的技術(shù)問題是提供上述基因片段在提高植物耐鹽性中的應(yīng)用。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：AtSRT2蛋白，它是具有序列表中SEQ?ID?NO：1所示的氨基酸序列的蛋白，或者是將SEQ?ID?NO：1的氨基酸殘基序列經(jīng)過一個以上氨基酸殘基的取代、缺失或添加，且具有與SEQ?ID?NO：2的氨基酸殘基序列相同活性的由SEQ?ID?NO：2衍生的蛋白。

AtSRT2蛋白的編碼序列，它是下列核苷酸之一：

（1）序列表中SEQ?ID?NO：2所示的核苷酸序列；

（2）編碼序列表中SEQ?ID?NO：2所示的氨基酸序列的多核苷酸；

（3）在高嚴(yán)謹(jǐn)條件下可與序列表中SEQ?ID?NO：2限定的核苷酸序列雜交的核苷酸序列。

AtSRT2蛋白的編碼序列在提高植物耐鹽性中的應(yīng)用。

本發(fā)明的AtSRT2蛋白可以通過人工合成，也可先合成其編碼基因，再進行生物表達得到。